| Текущая версия |
Ваш текст |
| Строка 1: |
Строка 1: |
| '''Белковая инженерия''' занимается разработкой [[Белки|белков]], которые могут принимать участие в метаболизме клетки, экспрессии генов, улучшению структуры клетки или доставке веществ внутрь клетки из внешнего мира. Как дисциплина, ''белковая инженерия'' исследует фолдинг (сворачивание) [[Белки|белков]], а также принципы их создания и модификации. | | '''Белковая инженерия''' занимается разработкой белков, которые могут принимать участие в метаболизме клетки, экспрессии генов, улучшению структуры клетки или доставке веществ внутрь клетки из внешнего мира. Как дисциплина, ''белковая инженерия'' исследует фолдинг (сворачивание) белков, а также принципы их модификации и создания. |
|
| |
|
| == Методы == | | == Методы == |
| Строка 7: |
Строка 7: |
| == Примеры == | | == Примеры == |
|
| |
|
| === Энзимы === | | === Энзимы в моющих средствах === |
|
| |
|
| Энзимы или ферменты, это белки, выполняющие роль биологических катализаторов. | | Энзимы или ферменты, это белки, выполняющие роль биологических катализаторов. |
| Найдено множество видов для каждого типа энзима. | | Найдено множество видов для каждого типа энзима и они производятся в промышленных масштабах для моющих средств. |
| | |
| ==== В еде ====
| |
| | |
| Трансглютаминазы - группа энзимов, которые применяются в пищевой индустрии и молекулярной кухне.
| |
| Альтернативное название, "мясной клей", говорит о многом - трансглютаминаза позволяет склеить и сформировать фарш. ([https://en.wikipedia.org/wiki/Transglutaminase Википедия])
| |
| | |
| ==== В фармакологии ====
| |
| | |
| Гиалуронидазы - группа энзимов, которая применяется в медицине для повышения биодоступности лекарств и вакцин.
| |
| | |
| ==== В моющих средствах ====
| |
| | |
| Энзимы для моющих средств производятся в промышленных масштабах.
| |
| Они дают гораздо лучший баланс между стоимостью производства и безопасностью для потребителя, детей и домашних животных. | | Они дают гораздо лучший баланс между стоимостью производства и безопасностью для потребителя, детей и домашних животных. |
| Распространённые виды: | | Распространённые виды: |
|
| |
|
| * липаза - расщепляет липиды | | * липаза - расщепляет липиды |
| * протеаза - расщепляет белки, производится из сои<ref>[https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15917609/ High-yield Bacillus subtilis protease production by solid-state fermentation], Valeria F Soares, Leda R Castilho, Elba P S Bon, Denise M G Freire, PMID: 15917609</ref> | | * протеаза - расщепляет белки, производится из сои<ref>High-yield Bacillus subtilis protease production by solid-state fermentation, Valeria F Soares, Leda R Castilho, Elba P S Bon, Denise M G Freire, PMID: [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15917609/ 15917609]</ref> |
| * амилаза - расщепляет крахмал и соединения с ним, производится бактериями и грибками<ref>Elmansy, E.A., Asker, M.S., El-Kady, E.M. et al. [https://doi.org/10.1186/s42269-018-0033-2 Production and optimization of α-amylase from thermo-halophilic bacteria isolated from different local marine environments]. Bull Natl Res Cent 42, 31 (2018)</ref> <ref>Singh, Shalini & Singh, Sanamdeep & Bali, Vrinda & Sharma, Lovleen & Mangla, Jyoti. (2014). [https://www.hindawi.com/journals/bmri/2014/215748/ Production of Fungal Amylases Using Cheap, Readily Available Agriresidues, for Potential Application in Textile Industry]. BioMed research international. 2014. 215748.</ref>
| | * амилаза - расщепляет крахмал и соединения с ним |
| * целлюлаза - расщепляет целлюлозу | | * целлюлаза - расщепляет целлюлозу |
| * пектиназа - расщепляет пектин | | * пектиназа - расщепляет пектин |
| Строка 39: |
Строка 26: |
|
| |
|
| Белок - основной "стройматериал" для организма, так как его просто создавать в больших количествах и белки могут выполнять самые разные функции. Есть целая связанная область науки - нанотехнология протеинов<ref>NCBI: [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23504415/ Protein nanotechnology: what is it?], Juliet A Gerrard, PMID: 23504415</ref>. | | Белок - основной "стройматериал" для организма, так как его просто создавать в больших количествах и белки могут выполнять самые разные функции. Есть целая связанная область науки - нанотехнология протеинов<ref>NCBI: [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23504415/ Protein nanotechnology: what is it?], Juliet A Gerrard, PMID: 23504415</ref>. |
|
| |
| === Метаболизм пластика и биопластик ===
| |
|
| |
| Загрязнение пластиком - известная современная проблема. Создание новых белков, которые смогут разложить его может быть одним из решений. Создание белков, которые станут компонентами новых видов пластика или пойдут ему на замену в некоторых индустриях - не менее ценная инициатива.<ref>Здесь следует отметить, что сейчас крайне популярен биопластик, изготовленный из крахмала, который является полимером, хоть и извлекается из картофеля и кукурузы.</ref>
| |
|
| |
| * [https://www.intechopen.com/ InTechOpen] - [https://www.intechopen.com/books/protein-engineering/protein-engineering-methods-and-applications Protein Engineering Methods and Applications]
| |
| * [https://www.intechopen.com/ InTechOpen] - [https://www.intechopen.com/books/protein-engineering-technology-and-application/protein-engineering-of-enzymes-involved-in-bioplastic-metabolism Protein engineering of enzymes involved in bioplastic metabolism]
| |
| * [https://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page Wikipedia] - [https://en.wikipedia.org/wiki/Bioplastic Bioplastic]
| |
|
| |
| === Бесклеточные системы трансляции ===
| |
|
| |
| Бесклеточные системы трансляции (англ. «Cell-free translation systems»)<ref>Protein Engineering Methods and Applications, Burcu Turanli-Yildiz, Ceren Alkim, Z. Petek Cakar, Feb. 2012</ref><ref>[https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1742-4658.2006.05431.x Cell‐free translation systems for protein engineering]
| |
| , Yoshihiro Shimizu, Yutetsu Kuruma, Bei‐Wen Ying, So Umekage, Takuya Ueda, August 2006</ref> - альтернатива получению белков ''[[in vivo]]''.
| |
|
| |
| Процесс происходит таким образом: ДНК или [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%A0%D0%9D%D0%9A мРНК] добавляется в раствор и белки получаются без участия клеток.
| |
|
| |
| Cell-free translation systems are based on the ribosomal protein system
| |
| of cells, which is provided as a cell extract from Escherichia coli etc. obtained as a supernatant
| |
| upon centrifugation at 30’000 g. This supernatant contains necessary compounds for protein
| |
| synthesis, such as ribosomes, t-RNAs, translation factors and aminoacyl-tRNA synthetases.
| |
|
| |
|
| === Стройматериалы === | | === Стройматериалы === |
|
| |
|
| Человечество использует дерево как материал на протяжении практически всего своего развития. Можно ли развить дерево и придумать лучшие альтернативы целлюлозе? Можно ли вырастить здание? | | Человечество использует дерево как материал на протяжении практически всего своего развития. Можно ли развить дерево и придумать лучшие альтернативы целлюлозе? Можно ли вырастить здание? |
|
| |
| Есть три пути, которые позволят рассмотреть эту тему.
| |
|
| |
| * Грибки + разложение отходов
| |
| * Фотосинтез, как это делают растения. В таком разрезе, для фотосинтеза необходима только вода, углекислый газ и минимум материалов, а для разложения - добавочная масса отходов для переработки.
| |
| * Переработка отходов и последующее использование бесклеточной системы трансляции
| |
|
| |
| {{Запрос экспертизы
| |
| | text=Следует ли рассматривать разработку белков и новых организмов для замены стройматериалов, как идею, которая может быть однажды практичной?
| |
| | qualification=биолог, физик
| |
| }}
| |
|
| |
| {{Запрос экспертизы
| |
| | text=Какие энергозатраты понадобятся для создания массы белка путём фотосинтеза из углекислого газа? Что выгоднее: цианобактерии или генномодифицированные растения?
| |
| | qualification=биолог, физик
| |
| }}
| |
|
| |
| {{Запрос экспертизы
| |
| | text=Какие энергозатраты понадобятся для создания массы белка путём разложения грибком? Не возникнет ли проблемы с доставкой материала между клетками?
| |
| | qualification=биолог, физик
| |
| }}
| |
|
| |
| {{Запрос экспертизы
| |
| | text=Какие энергозатраты понадобятся для предварительной переработки органических отходов, если для получения белков будет применяться бесклеточная система трансляции?
| |
| | qualification=биолог, физик
| |
| }}
| |
|
| |
| {{Запрос экспертизы
| |
| | text=Какие проблемы можно ожидать от работы бесклеточной системы трансляции в контексте индустриального производства белка?
| |
| | qualification=биолог
| |
| }}
| |
|
| |
|
| == Инструменты == | | == Инструменты == |
| Строка 104: |
Строка 40: |
|
| |
|
| [[Категория:Незавершённые статьи]] | | [[Категория:Незавершённые статьи]] |
| [[Категория:Биология]]
| |