הנדסה מטבולית

Question 1

כיצד האורגניזם מבקר את הייצור המטבולי שלו?

Answer 1

1. ברמת החלבון - עיכוב בהיזון חוזר שלילי - עיכוב של פעילות חלבון (לדוג’ אנזים) באמצעות אחד התוצרים באמצע/סוף הריאקציה
2. ברמת השיעתוק - עיכוב בהיזון חוזר שלילי - תוצר המסלול לא מעכב את האנזים עצמו, אלא את ייצור האנזים (עיכוב שיעתוק/תרגום)

Question 2

מהם שלוש הדרכים להתגבר על עיכוב ייצור מטבוליטים על ידי התוצר?

Answer 2

1. הנדסה של מוטנט שלא מייצר את החומר המעכב
2. מציאת מוטנט של האנזים המעוכב שלא מזהה את החומר המעכב, ולכן א מעוכב על ידו (יכול להיות קישור אך לא הפרעה)
3. הגדלת החדירות של התא כדי שהתוצר יצא (ואז לא תהיה הצטברות שתגרום לעיכוב)

Question 3

כיצד מבוקרת רמת הטרהלוז בשמרים?

Answer 3

כאשר ה-cAMP בשמרים גבוה, זה אומר שהם במצב של שובע, וכשהוא נמוך זה אומר שהם במצב של הרעבה (בניגוד לבני אדם ואי-קולי שאצלם זה בדיוק ההפך). לכן, טרהלוז יווצר במצב של סטרס והרעבה, כשה-cAPM נמוך ובמצבים של שפע, השמרים יעדיפו לייצר גליקוגן

Question 4

מה התכונות של טרהלוז וכיצד ניתן להשתמש בהנדסה מטבולית כדי להשפיע על ההיווצרות שלו

Answer 4

טרהלוז מאפשר עמידות למצבי עקה (אבל לא כאשר היא עוברת פירוק), למשל עמידות מזונות לנזקי קפיאה.
הטרהלוז בעצם הופך את המים החופשיים במזון למבנה זכוכיתי במקום לגבישי קרח שיפצעו את הממברנות והמיטוכונדריה והוא בעצם גם מחליף את המים שהיו קשורים לחלבונים בתא ועוזר להם להישאר יציבים.
הוא פחות מתוק מסוכרוז (45%), הוא סוכר לא מחזר, כך שהוא מונע ריאקציית מייארד.
הוא GRAS

מי שמייצר הרבה טרהלוז זה בכלל לא שמרים אלא הצמח שושנת יריחו, שמסוגל להתייבש מאד ולפרוח כשהתנאים נהיים טובים יותר. לקחו שמרים ועשו נוקאאוט לגן שמפרק טרהלוז (טרהאלאז) וראו שזה לא משפיע כ”כ על הגדילה של השמרים. בכל נקודת זמן עשו ייבוש של השמרים ואחר כך ניסו להחיות אותם חזרה. שמרים בלי טרהאלאז יכלו ליצור מושבות אחרי הייבוש והשמרים WT לא. בנוסף השמרים בלי טרהאלאז יותר עמידים לאתנול.