بهبود رشد مخمر پیکیا پاستوریس با استفاده از تکامل تطبیقی آزمایشگاهی

فرآیندهای زیستی در صنعت معمولاً با شرایط محیطی متغیر، از جمله گرمایش غیرقابل کنترل، روبه‌رو هستند که می‌تواند منجر به کاهش تولید محصول شود، در نتیجه هزینه های گزافی را در پیش دارد. روش تکامل تطبیقی آزمایشگاهی امکان سازگاری میکروارگانیسم‌ها را با تغییرات محیطی آزمایشگاهی فراهم می‌کند و بر این اساس تولید و عملکرد حتی تحت استرس نیز ثابت باقی میماند. در این پژوهش، مخمر پیکیا پاستوریس (x33) به عنوان یک مدل آزمایشگاهی برای بررسی و تایید این فرآیند و همچنین درک بهتر مسیرهای سازگاری مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه، برای افزایش تحمل حرارتی در سویه‌های پیکیا پاستوریس، از تکامل آزمایشگاهی تطبیقی ​​(ale) در یک دوره زمانی ١٠٥ روزه استفاده شد. این فرآیند شامل افزایش تدریجی دما به میزان ١ درجه سانتیگراد هر ١٥ روز، با شروع از ٢٨ درجه سانتیگراد در انکوباتور با دمای ثابت بود. کلون های انتخاب شده برای تحمل حرارت و تحمل به نمک آنالیز شدند. در پایان فاز لگاریتمی در دمای ٣٥ درجه سانتیگراد، سویه‌های سازگار شده حداقل ٢٠ درصد افزایش زیست توده را نشان دادند که برای ١٠٠ نسل دیگر فراتر از ٣٠٠ نسل اولیه پایدار ماند. علاوه بر این، سویه‌های انتخاب شده نسبت به سویه کنترل، تحمل رشد بیشتری در غلظت ١٠ درصد کلرید سدیم نشان دادند.

improving growth of yeast pichia pastoris through adaptive laboratory evolution

biological processes in industry often face variable environmental conditions, including uncontrolled heating, which can lead to reduced product yields and consequently incur significant costs. laboratory adaptive evolution methods enable microorganisms to adapt to laboratory environmental changes, thereby maintaining production and performance even under stress. in this research, the yeast pichia pastoris (x33) was investigated as a laboratory model to examine and validate this process, as well as to gain a better understanding of the adaptation pathways. in this study, laboratory adaptive evolution (ale) was employed over a period of 80 days to enhance thermal tolerance in pichia pastoris strains. this process involved a gradual increase in temperature by 1°c every 10 days, starting from 28°c in a constant temperature incubator. selected clones for heat tolerance and salt tolerance were analyzed. at the end of the logarithmic phase at 35°c, the adapted strains demonstrated at least a 20% increase in biomass, which remained stable for over 100 generations beyond the initial 300 generations. furthermore, the selected strains showed greater growth tolerance compared to the control strain in a 10% sodium chloride concentration.