Language
Country/Area
No result found
Sự tiến hóa bí ẩn của Komagataella: tại sao nó lại được phân loại lại thành một chi mới?
Vào những năm 1960, một loại nấm men methylotrophic có tên là Pichia pastoris lần đầu tiên được phát hiện. Khi nghiên cứu sâu hơn, loại men này đã thu hút sự chú ý rộng rãi do khả năng sử dụng methanol làm nguồn carbon và nguồn năng lượng. Năm 1995, P. pastoris được phân loại lại thành đại diện duy nhất của chi Komagataella và được đổi tên thành Komagataella pastoris. Năm 2005, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hầu hết các chủng vi khuẩn được sử dụng trong công nghiệp và phòng thí nghiệm đều thuộc một loài khác, K. phaffii. Với những nghiên cứu sâu hơn, chi này hiện bao gồm tổng cộng bảy loài được công nhận.
Những nghiên cứu này cho thấy tiềm năng của Komagataella trong nhiều ứng dụng trong công nghệ sinh học và nghiên cứu sinh hóa.
Môi trường sống tự nhiên của Komagataella
Trong tự nhiên, Komagataella chủ yếu được tìm thấy trên cây, chẳng hạn như cây dẻ. Những loại nấm men này là sinh vật dị dưỡng và có thể sử dụng nhiều nguồn cacbon khác nhau, chẳng hạn như glucose, glycerol và methanol, nhưng không thể sử dụng lactose.
Komagataella sinh sản như thế nào
Komagataella có thể sinh sản cả vô tính và hữu tính, thường là bằng cách nảy chồi và tạo thành bào tử. Có hai loại tế bào: tế bào đơn bội và tế bào lưỡng bội. Trong vòng đời vô tính, các tế bào đơn bội sinh sản bằng nguyên phân, trong khi ở vòng đời hữu tính, các tế bào lưỡng bội trải qua quá trình hình thành bào tử và giảm phân.
Komagataella như một sinh vật mô hìnhTrong những năm gần đây, Komagataella được công nhận là một sinh vật mô hình tuyệt vời với nhiều ưu điểm. Đầu tiên, Komagataella có thể dễ dàng nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và có vòng đời tương đối ngắn cũng như thời gian tái sinh nhanh. Ngoài ra, một số môi trường nuôi cấy giá rẻ được thiết kế riêng cho loại vi khuẩn này giúp chúng phát triển nhanh chóng và đạt mật độ tế bào cao. Toàn bộ quá trình giải trình tự bộ gen của chủng vi khuẩn này đã hoàn tất, cung cấp cho các nhà khoa học khả năng nghiên cứu chuyên sâu.
Bộ gen Komagataella và chú thích gen có thể được duyệt bằng hệ thống ORCAE, cung cấp cơ sở để xác định các protein tương đồng và mối quan hệ tiến hóa với các loài nấm men khác.
Komagataella như một nền tảng hệ thống biểu hiện
Komagataella là hệ thống biểu hiện nấm men phổ biến thường được sử dụng để sản xuất protein dị loại, chủ yếu là do các đặc điểm khác nhau của nó. Komagataella có thể được nuôi cấy trong môi trường nuôi cấy đơn giản và rẻ tiền, có tốc độ tăng trưởng cực cao và có thể nuôi cấy ở mật độ tế bào cực cao. Điều này mang lại cho nó lợi thế cạnh tranh trong sản xuất công nghiệp.Ứng dụng công nghiệp của Komagataella
Trong ngành công nghệ sinh học, đặc biệt là ngành dược phẩm, Komagataella được sử dụng để sản xuất hơn 500 sản phẩm sinh học trị liệu, chẳng hạn như interferon-gamma (IFNγ). Mặc dù các hệ thống biểu hiện truyền thống gặp vấn đề về glycosyl hóa, các nhà khoa học đã cải thiện thành công chức năng của protein điều trị bằng cách biến đổi gen một số chủng nhất định.
Thách thức và cơ hội trong tương lai
Mặc dù Komagataella cho thấy tiềm năng lớn để sử dụng trong công nghệ sinh học, nhưng nó vẫn phải đối mặt với một số thách thức. Ví dụ, quá trình tổng hợp một số protein có thể cần đến chaperone, nhưng Komagataella lại thiếu chaperone thích hợp, điều này hạn chế việc sản xuất một số protein phức tạp. Do đó, cải thiện công nghệ đưa protein chaperone vào động vật có vú vẫn là hướng nghiên cứu quan trọng trong tương lai.
Hệ thống chuyển đổi Komagataella có nhiều ưu điểm vượt trội trong sản xuất protein so với các hệ thống biểu hiện khác, chẳng hạn như khả năng tạo liên kết disulfide và glycosyl hóa, những khả năng không thể thực hiện được ở E. coli.
Nhìn chung, Komagataella không chỉ đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu sinh học và các ứng dụng công nghiệp mà với những nghiên cứu và cải tiến sâu hơn trong chỉnh sửa gen và biểu hiện protein, nó có thể mở ra một chương mới trong công nghệ sinh học trong tương lai. cuộc cách mạng. Bạn nghĩ Komagataella sẽ đóng vai trò gì trong hoạt động khám phá khoa học trong tương lai?
