Teknologiasta liiketoimintaa

Tulosta Lähetä linkki

Väitös: Geenien ilmentymistä seuraamalla tehokkuutta bioteknisten prosessien seurantaan ja optimointiin

30.11.2007

Raution tutkimuksen tavoitteena oli kehittää menetelmiä, jotka soveltuvat geeniryhmien ilmentymisen mittaukseen bioprosesseissa. Tutkimuksessa kehitetyt menetelmät mahdollistavat joko yksittäisten geenien tai useiden kymmenien geenien (TRAC-menetelmä) yhtäaikaisen mittauksen suurista näytemääristä automatisoidusti. Kehitettyjen menetelmien edut bioprosessien seurannassa ovat helppokäyttöisyys ja nopea mittaus suoraan hajotetusta solumateriaalista. Näytteenkäsittely on osittain automatisoitu suurien näytemäärien yhtäaikaiseen käsittelyyn.

Bioprosesseja käytetään teolliseen biologisten komponenttien tuottamiseen ja biologisten ilmiöiden tutkimiseen. Jotta biologisia systeemejä voitaisiin sekä ymmärtää että kontrolloida paremmin, tarvitaan sellaisten menetelmien kehitystä, jotka tuottavat yksityiskohtaista informaatiota organismien fysiologisesta tilasta. Geenien ilmentyminen on tärkeä osa solujen fysiologiaa. Ihmisen ja useiden teollisesti tärkeiden mikro-organismien geneettiset koodit on selvitetty. Geenien ilmentymisen tutkimisesta on tämän seurauksena tullut yksi merkittävimmistä tutkimus- ja kehityskohteista biotieteiden alalla, mikä puolestaan on lisännyt sellaisten tekniikoiden tarvetta, joilla geenien transkriptit voidaan mitata nopeasti ja edullisesti. VTT:n TRAC-menetelmä on yksi tällainen mittaustapa.

VTT:llä on käynnissä useita teollisia projekteja, joissa käytetään TRAC-menetelmää. Ne liittyvät esim. oluen valmistukseen sekä hiivojen ja homeiden proteiinituottoon. Väitöstyössä TRAC-menetelmää sovellettiin teollisesti tärkeiden rihmasieni Trichoderma reeseillä suoritettujen proteiinituottoprosessien sekä lager-hiivalla (Saccharomyces pastorianus) suoritettujen käymisten seurantaan. Yhteensä identifioitiin 30 T. reesei ja 70 S. pastoriasnus prosessien kannalta tärkeiksi oletettua merkkigeeniä. Useiden identifioitujen merkkigeenien ilmentymisprofiilien osoitettiin ennustavan sekä fysiologisia vaikutuksia että prosessien etenemistä, kuten hapen ja ravinteiden saatavuutta, kasvunopeutta sekä proteiinien tuottotehokkuutta. TRAC-menetelmällä kerätty data osoitti tiheään tapahtuvan geenien ilmentymismittauksen hyödyn bioteknisten prosessien seurannassa ja tarjosi tehokkaan työkalun prosessien optimointiin. Jari Raution mukaan menetelmän avulla pystytään mittaamaan geenien ilmentymistä tuotantoprosesseissa tavalla, joka ei ole aiemmin ollut mahdollista.

Väitös: http://www.vtt.fi/inf/pdf/publications/2007/P661.pdf