See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Muu" projekt G5188
G5188 "Rakkude ab initio konstrueerimise alused (1.01.2002−31.12.2005)", Raivo Vilu, Tallinna Tehnikaülikool, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond, Keemiainstituut, Biotehnoloogia õppetool.
ETF5188
G5188
Rakkude ab initio konstrueerimise alused
Ab initio design of microbial cells
Rakkude ab initio konstrueerimise alused
1.01.2002
31.12.2005
Teadus- ja arendusprojekt
Muu
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.16. Biotehnoloogia (loodusteadused ja tehnika)T490 Biotehnoloogia 2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).100,0
AsutusRiikTüüp
Sihtasutus Eesti Teadusfond
PerioodSumma
01.01.2002−31.12.2005305 000,00 EEK (19 493,05 EUR)
19 493,05 EUR
Eesti Teadusfond - > ETF uurimistoetus

Projekti põhiline hüpotees seisneb asjaolus, et bakteri (ning arvatavasti ka üherakuliste eukarüootide nagu pärmid, seened jne.) rakkude ensüümide koostis on optimeeritud maksimaalse kasvukiiruse tingimustele. Esimene samm mudeli loomisel on raku ensüümide koostise arvutamine ja saadud tulemuste võrdlemine andmetega, mis on saadaval biokeemia andmebaasides. Teine hüpotees seisneb selles, et polümerisatsioonivood (valkude, RNA, DNA, lipiidide ja polüsahhariidide süntees jne.) on maksimaalse kasvukiiruse tingimustes optimeeritud. Raku monomeerse koostise ja polümerisatsioonivoogude bilansi abil arvutatud maksimaalsel kasvukiirusel kasvava raku ensüümide sisaldust kontrollitakse eksperimentaalselt kasutades rakkude kultiveerimisel A-staadi ja �batch� tehnoloogiaid ja 2D SDS-elektroforeesi. Kolmanda hüpoteesi järgi on raku suurus määratud maksimaalsel kasvukiirusel difusiooni (rakusisene difusioon) ja minimaalsel kasvukiirusel substraadi kontsentratsiooniga (rakuväline difusioon). Seda hüpoteesi kontrollitakse võrreldes teoreetiliselt arvutatud rakkude suuruseid kirjanduse andmetega ning uuritakse eksperimentaalselt rakkude suuruste muutuseid kontrollitud kultiveerimistingimustes kasutades A-staadi tehnoloogiat,Coulter Counter�t ja tsütomeetriat. Neljas hüpotees on kontrollida rakusiseste voogudemustrite ja ensüümide koostise modifikatsioone ja lisapiiranguid, mille seab rakutsükkel. Arvutustes kasutatakse Helmstetter-Cooper�i mudelit ning võrreldakse saadud tulemusi kirjanduse andmetega. Nimetatud hüpoteeside paiakpidamist uuritakse ka eukarüootsete pärmi- ja seenterakkude puhul.
The main hypothesis of the project is that enzyme composition of the bacterial (and probably also unicellular eukaryotic cells like yeast, fungi etc.) is optimised for the maximum growth rate conditions. In these conditions functioning of the enzymes is balanced and the enzymes are functioning with full capacity. Calculating enzyme content of the cells and comparing it with the data available in the proteomic databases and obtained in the result of the experiments carried out in the framework of the project will be the first step in validation of the model. The 2nd hypothesis is that the polymerisation fluxes (protein synthesis, RNA, DNA synthesis, synthesis of lipids and polysaccharides etc.) are balanced and optimised for the maximum growth rate conditions. This hypothesis would allow us to calculate using the flux model of cell metabolism (MFA, see above) the enzyme and macromolecular and monomer compositions of the cells. The calculated enzyme contents of the cells growing with maximum growth rate using monomer composition of the cells and principles of balancing (optimising) polymerisation fluxes will be verified experimentally using experimental data obtained in batch and A-stat cultivations, and 2D SDS-electrophoresis. The 3rd hypothesis is that the cell size (a very important parameter in the cell design) is determined by the diffusion limits either at high growth rate (intracellular diffusion) or at low growth substrate concentration (extracellular diffusion). This hypothesis will be verified through comparison of the calculated cell sizes with the data available in the literature, and experimentally studying change of the cell sizes in the very well controlled cultivation conditions using the A-stat technology, Coulter counter and flow cytometry. The 4th hypothesis is that certain modifications and additional constraints for the optimisation of the intracellular flux patterns and enzyme composition are imposed by the timing of the cell cycle events.
KirjeldusProtsent
Alusuuring60,0
Rakendusuuring40,0