Дмитрук О. В. Метаболічна інженерія початкових етапів катаболізму ксилози у дріжджів Hansenula polymorpha з метою конструювання покращених продуцентів етанолу

Об'єкт дослідження: перші етапи метаболізму ксилози у термотолерантних дріжджів H. polymorpha. Мета роботи: отримання штамів термотолерантних дріжджів H. polymorpha з підвищеним рівнем алкогольної ферментації ксилози, шляхом модифікацій перших етапів метаболізму цієї пентози, її відновлення до ксиліту та окиснення до ксилулози. Методи дослідження: мікробіологічні, молекулярно-біологічні, генетичні, біохімічні, статистичні. Вперше було здійснено успішну надекспресію генів xylA, що кодують ксилозоізомеразу E. coli і S. сoelicolor у дріжджів, забезпечуючи формування функціонально активного ферменту. Сконструйовано рекомбінантний штам H. polymorpha з одночасною надекспресією генів xylA E. coli і XYL3 H. polymorpha, що характеризувався підвищеним у 3,5-4 рази рівнем алкогольної ферментації ксилози, порівняно зі штамом дикого типу. За допомогою сайт-специфічного мутагенезу було створено модифіковану форму ксилозоредуктази, спорідненість якої до NADPН(H+) зменшилась у 17 разів, порівняно з нативною формою фермента. Одержано рекомбінантний штам H. polymorpha з посиленою експресією модифікованої форми ксилозоредуктази та надекспресією нативних ксилітолдегідрогенази і ксилулокінази, який характеризувався підвищеним у 7,4 раза рівнем алкогольної ферментації ксилози та зниженою у 5 разів кількістю нагромадженого ксиліту, порівняно з диким штамом. Сфера використання: прикладна мікробіологія, біотехнологія, біохімія.