INTEGRATION OF MULTI-OMICS DATA TO UNVEIL THE CONTROL OF BIOSYNTHESIS OF BIOTECHNOLOGIC INTERES COMPOUNDS IN OSTREOCOCCUS TAURI (Q3141793)

From EU Knowledge Graph
Jump to navigation Jump to search
Project Q3141793 in Spain
Language Label Description Also known as
English
INTEGRATION OF MULTI-OMICS DATA TO UNVEIL THE CONTROL OF BIOSYNTHESIS OF BIOTECHNOLOGIC INTERES COMPOUNDS IN OSTREOCOCCUS TAURI
Project Q3141793 in Spain

    Statements

    country
    Spain
    0 references
    EU contribution
    68,916.66 Euro
    0 references
    budget
    85,547.0 Euro
    0 references
    co-financing rate
    80.56 percent
    0 references
    start time
    1 January 2018
    0 references
    end time
    30 September 2021
    0 references
    beneficiary name (string)
    UNIVERSIDAD DE SEVILLA
    0 references
    coordinate location

    37°24'11.99"N, 6°0'25.06"W
    inferred from
    postal code
    0 references
    postal code
    41092
    0 references
    summary
    LA POBLACION MUNDIAL ESTA CRECIENDO EN RAPIDA PROGRESION GENERANDO DEMANDAS DE ENERGIA Y ALIMENTO SIN PRECEDENTES. EL USO MASIVO DE COMBUSTIBLES FOSILES PARA SATISFACER ESTA NECESIDAD DE ENERGIA ESTA PRODUCIENDO UNA ALTA ACUMULACION DE CO2 ATMOSFERICO. EL CONSIGUIENTE CAMBIO CLIMATICO TENDRIA EFECTOS INCIERTOS SOBRE LA DISPONIBLIDAD DE AREAS CULTIVABLES, ACCESO AL AGUA POTABLE Y PODRIA INCREMENTAR LA MALNUTRICION Y LAS ENFERMEDADES HUMANAS ASOCIADAS. EN ESTE PROBABLE ESCENARIO FUTURO A CORTO Y MEDIO PLAZO, SE HACE IMPRESCINDIBLE LA BUQUEDA DE MATERIAS PRIMAS ALTERNATIVAS A LOS ALIMENTOS Y COMBUSTIBLES TRADICIONALES. LAS MICROALGAS MARINAS ESTAN EMERGIENDO COMO FUENTES PROMETEDORAS DE BIOCOMBUSTIBLES SOSTENIBLES, FERTILIZANTES, PIENSO Y ALIMENTO HUMANO. AUNQUE EMPIEZAN A ACUMULARSE DATOS FISIOLOGICOS Y BIOQUIMICOS SOBRE LA PRODUCCION Y ACUMULACION DE COMPUESTOS DE INTERES A PARTIR DE MICROALGAS, LOS MECANISMOS MOLECULARES QUE CONTROLAN LA BIOSINTESIS DE ESTOS PRODUCTOS NO SE ENCUENTRAN CARACTERIZADOS, EVITANDO EL PLENO DESARROLLO DE SU POTENCIAL COMO FACTORIAS CELULARES QUE PUEDAN CONTRIBUIR A ABORDAR ESTOS RETOS. LA BIOLOGIA MOLECULAR DE SISTEMAS SIGUE UNA APROXIMACION MULTIDISCIPLINAR QUE COMBINA LAS TECNOLOGIAS ¿OMICAS¿ CON LA COMPUTACION DE ALTAS PRESTACIONES Y METODOS MATEMATICOS PARA DESARROLLAR MODELOS PREDICTIVOS QUE CARACTERICEN LOS MECANISMOS MOLECULARES QUE CONTROLAN EL FUNCIONAMIENTO Y FISIOLOGIA DE LOS ORGANISMOS VIVOS. SIN EMBARGO, LA COMPLEJIDAD DE LA MAYORIA DE LOS ORGANISMOS MODELO HACE QUE ESTE ESFUERZO SEA DIFICIL DE ABORDAR. DE AHI LA NECESIDAD DE BUSCAR ORGANISMOS CON POTENCIAL BIOTECNOLOGICO DONDE SEA POSIBLE EL DESARROLLO DE MODELOS GLOBALES BASADOS EN LA INTEGRACION DE DATOS MULTI-OMICOS. OSTREOCOCCUS TAURI SE CONSIDERA LA EUCARIOTA DE VIDA LIBRE MAS PEQUEÑA CONOCIDA, POSEE UN GENOMA REDUCIDO DE 13 MB, PUEDE CULTIVARSE EN EL LABORATORIO Y DISPONE DE UN CONJUNTO DE HERRAMIENTAS MOLECULARES COMPLETO QUE INCLUYE PROTOCOLOS PARA SU TRANSFORMACION POR ELECTROPORACION Y REEMPLAZO GENICO POR RECOMBINACION HOMOLOGA. ALGUNOS ESTUDIOS RECIENTES REVELAN LA PRESENCIA DE CAROTENOIDES, ACIDOS GRASOS POLIINSATURADOS Y ACIDOS GRASOS SATURADOS, UTILES EN LA PRODUCCION DE BIODIESEL, EN ESTA MICROALGA. ESTO HACE DE OSTREOCOCCUS TAURI UN ORGANISMO IDEAL AUN INEXPLORADO PARA PROYECTOS DE BIOLOGIA MOLECULAR DE SISTEMAS ASOCIADOS A APLICACIONES BIOTECNOLOGICAS. EN CONSECUENCIA, ESTE PROYECTO ASPIRA A DESVELAR LOS MECANISMOS MOLECULARES SUBYACENTES A LA BIOSINTESIS DE COMPUESTOS DE INTERES EN OSTREOCOCCUS TAURI SIGUIENDO UNA APROXIMACION MULTIDISCIPLINAR E INNOVADORA CUYOS RESULTADOS PODRIAN SER EXTRAPOLABLES A OTRAS MICROALGAS E INCLUSO A PLANTAS SUPERIORES. SE INTEGRARAN SISTEMAS CONTROLADOS DE CULTIVOS CONTINUOS DE MICROALGAS CON TECNICAS OMICAS Y METODOS ESTADISTICOS MULTIVARIANTES DESARROLLADOS RECIENTEMENTE PARA INTEGRAR GRANDES CONJUNTOS DE DATOS. EL OBJETIVO FINAL PERSIGUE LA IDENTIFICACION DE UN CONJUNTO DE FACTORES DE TRANSCRIPCION CANDIDATOS A CONTROLAR LA BIOSINTESIS DE COMPUESTOS DE INTERES Y LA CARACTERIZACION DE SUS REGULOMAS, INTEGRANDO DATOS DE RNA-SEQ, CHIP-SEQ Y PROTEOMICA CON DATOS FISIOLOGICOS. SE DESARROLLARA UNA HERRAMIENTA WEB QUE PERMITIRA A LOS INVESTIGADORES DISEÑAR MODIFICACIONES GENICAS PROMETEDORAS PARA LA OPTIMIZACION DEL USO EN BIOTECNOLOGIA DE OSTREOCOCCUS TAURI. (Spanish)
    0 references
    HUMAN WORLD POPULATION IS INCREASING DRASTICALLY GENERATING UNPRECEDENTED NEEDS FOR ENERGY AND FOOD. THE MASSIVE EXPLOITATION OF FOSSIL FUELS TO SATISFY THIS ENERGY DEMAND IS PRODUCING A HIGH ACCUMULATION OF CO2 IN THE ATMOSPHERE AND THE SUBSEQUENT CLIMATE CHANGE. THIS IS AFFECTING CROP YIELD AND REDUCING LAND AREA SUITABLE FOR AGRICULTURE, ULTIMATELY, INCREASING MALNUTRITION AND ITS ASSOCIATED HUMAN DISEASES. IN THIS SCENARIO OF ENERGY AND FOOD SHORTAGE, MARINE MICROALGAE ARE EMERGING AS PROMISING SOURCES OF SUSTAINABLE BIOFUELS, FERTILIZERS, FEED AND HUMAN NUTRIENTS. NONETHELESS, THE MOLECULAR MECHANISMS CONTROLLING THE BIOSYNTHESIS OF COMPOUNDS OF BIOTECHNOLOGICAL INTEREST REMAIN MOSTLY UNCHARACTERIZED IN MICROALGAE, HINDERING DEVELOPMENT OF THEIR FULL POTENTIAL AS CELL-FACTORIES THAT COULD CONTRIBUTE SUBSTANTIALLY TO SOLVE THESE CHALLENGES. MOLECULAR SYSTEMS BIOLOGY FOLLOWS A MULTIDISCIPLINARY APPROACH COMBINING ¿OMICS¿ TECHNOLOGIES WITH HIGH PERFORMANCE COMPUTING AND MATHEMATICAL METHODS TO DEVELOP PREDICTIVE MODELS CHARACTERIZING THE MOLECULAR MECHANISMS CONTROLLING THE FUNCTIONING AND PHYSIOLOGY OF LIVING ORGANISMS. NEVERTHELESS, THE COMPLEXITY OF MOST MODEL ORGANISMS RENDERS THIS ENDEAVOR INTRACTABLE. THEREFORE, RESEARCHERS PURSUE AN INTENSE SEARCH FOR SIMPLE YET INTERESTING ORGANISMS FOR WHICH THE DEVELOPMENT OF GENOME WIDE PREDICTIVE MODELS BASED ON THE INTEGRATION OF MULTI-OMICS IS FEASIBLE. IN THIS RESPECT, OSTREOCOCCUS TAURI IS CONSIDERED THE SMALLEST FREE LIVING EUKARYOTE KNOWN TO DATE. IT POSSESSES ONE OF THE SMALLEST GENOMES AMONG PHOTOSYNTHETIC EUKARYOTES CONSISTING OF 13 MB. MOREOVER, IT CAN BE CULTURED IN THE LAB AND A RECENT COMPLETE TOOLBOX FOR ITS MOLECULAR ANALYSIS HAVE BEEN DEVELOPED COMPRISING, AMONG OTHER TECHNIQUES, EFFICIENT GENE TRANSFORMATION AND REPLACEMENT BY HOMOLOGOUS RECOMBINATION. INTERESTINGLY, PRELIMINARY ANALYSIS ABOUT ITS BIOCHEMICAL COMPOSITION HAS REVEALED THE BIOSYNTHESIS OF COMPOUNDS OF BIOTECHNOLOGICAL INTEREST SUCH AS CAROTENOIDS, POLYUNSATURATED FATTY ACIDS KEY IN HUMAN HEALTH AS WELL AS SATURATED FATTY ACIDS AMENABLE FOR BIODIESEL PRODUCTION. THIS MAKES OSTREOCOCCUS TAURI AN IDEAL YET MOSTLY UNEXPLORED ORGANISM FOR MOLECULAR SYSTEM BIOLOGY PROJECTS. ACCORDINGLY, IN THIS PROJECT WE AIM AT UNVEILING THE MOLECULAR MECHANISMS UNDERPINNING THE BIOSYNTHESIS OF COMPOUNDS OF BIOTECHNOLOGICAL INTEREST IN OSTREOCOCCUS TAURI FOLLOWING AN INNOVATIVE MULTIDISCIPLINARY APPROACH WHOSE RESULTS COULD BE EXTRAPOLATED TO OTHER MICROALGAE OR EVEN HIGHER PLANTS. OUR PROJECT WILL INTEGRATE HIGHLY CONTROLLED CONTINUOUS MICROALGAE CULTIVATION TECHNIQUES WITH ¿OMICS¿ TECHNOLOGIES AND RECENTLY DEVELOPED MULTIVARIATE STATISTICAL METHODS FOR THE INTEGRATION OF LARGE DATA SETS. THE FINAL OBJECTIVE CONSISTS ON THE IDENTIFICATION OF A SET OF CANDIDATE TRANSCRIPTION FACTORS CONTROLLING THE BIOSYNTHESIS OF COMPOUNDS OF BIOTECHNOLOGICAL INTEREST AND THE CHARACTERIZATION OF THEIR REGULOMES BY INTEGRATING RNA-SEQ, CHIP-SEQ, PROTEOMIC AND PHYSIOLOGICAL DATA. THE RESULTS OF OUR PROJECT WILL BE MADE PUBLICLY AVAILABLE THROUGH A WEB-BASED TOOL THAT WILL ENABLE RESEARCHERS TO DESIGN PROMISING GENETIC MODIFICATIONS FOR THE OPTIMIZATION OF THE BIOSYNTHESIS OF SPECIFIC COMPOUNDS OF BIOTECHNOLOGICAL INTEREST IN OSTREOCOCCUS TAURI. (English)
    readability score
    0.9133007205806252
    0 references
    LA POPULATION MONDIALE PROGRESSE RAPIDEMENT ET GÉNÈRE UNE DEMANDE SANS PRÉCÉDENT D’ÉNERGIE ET DE NOURRITURE. L’UTILISATION MASSIVE DE COMBUSTIBLES FOSSILES POUR RÉPONDRE À CE BESOIN D’ÉNERGIE PRODUIT UNE FORTE ACCUMULATION DE CO2 ATMOSPHÉRIQUE. LE CHANGEMENT CLIMATIQUE QUI EN RÉSULTE AURAIT DES EFFETS INCERTAINS SUR LA DISPONIBILITÉ DES ZONES ARABLES, L’ACCÈS À L’EAU POTABLE ET POURRAIT ACCROÎTRE LA MALNUTRICION ET LES MALADIES HUMAINES QUI Y SONT ASSOCIÉES. DANS CE SCÉNARIO PROBABLE À COURT ET MOYEN TERME, IL EST ESSENTIEL D’EXPÉDIER DES MATIÈRES PREMIÈRES DE SUBSTITUTION AUX ALIMENTS ET AUX COMBUSTIBLES TRADITIONNELS. LES MICROALGUES MARINES APPARAISSENT COMME DES SOURCES PROMETTEUSES DE BIOCARBURANTS DURABLES, D’ENGRAIS, D’ALIMENTS POUR ANIMAUX ET DE DENRÉES ALIMENTAIRES HUMAINES. BIEN QUE LES DONNÉES PHYSIOLOGIQUES ET BIOCHIMIQUES COMMENCENT À S’ACCUMULER SUR LA PRODUCTION ET L’ACCUMULATION DE COMPOSÉS D’INTÉRÊT À PARTIR DE MICROALGUES, LES MÉCANISMES MOLÉCULAIRES QUI CONTRÔLENT LA BIOSYNTHÈSE DE CES PRODUITS NE SONT PAS CARACTÉRISÉS, CE QUI ÉVITE LE PLEIN DÉVELOPPEMENT DE LEUR POTENTIEL EN TANT QUE FACTEURS CELLULAIRES QUI PEUVENT CONTRIBUER À RELEVER CES DÉFIS. LA BIOLOGIE MOLÉCULAIRE DES SYSTÈMES SUIT UNE APPROCHE MULTIDISCIPLINAIRE QUI COMBINE LES TECHNOLOGIES OCCAS AVEC LE CALCUL DE MÉTHODES DE HAUTE PERFORMANCE ET MATHÉMATIQUES POUR DÉVELOPPER DES MODÈLES PRÉDICTIFS QUI CARACTÉRISENT LES MÉCANISMES MOLÉCULAIRES QUI CONTRÔLENT LE FONCTIONNEMENT ET LA PHYSIOLOGIE DES ORGANISMES VIVANTS. CEPENDANT, LA COMPLEXITÉ DE LA PLUPART DES ORGANISMES MODÈLES REND CET EFFORT DIFFICILE À TRAITER. D’OÙ LA NÉCESSITÉ DE RECHERCHER DES ORGANISMES À POTENTIEL BIOTECHNOLOGIQUE OÙ LE DÉVELOPPEMENT DE MODÈLES MONDIAUX FONDÉS SUR L’INTÉGRATION DE DONNÉES MULTINOMIQUES EST POSSIBLE. OSTREOCOCCUS TAURI EST CONSIDÉRÉ COMME LE PLUS PETIT EUCARYOTE DE VIE LIBRE CONNU, A UN GÉNOME RÉDUIT DE 13 MO, PEUT ÊTRE CULTIVÉ EN LABORATOIRE ET DISPOSE D’UN ENSEMBLE COMPLET D’OUTILS MOLÉCULAIRES QUI COMPREND DES PROTOCOLES POUR SA TRANSFORMATION PAR ÉLECTROPORATION ET REMPLACEMENT GÉNIQUE PAR RECOMBINAISON HOMOLOGUE. DES ÉTUDES RÉCENTES RÉVÈLENT LA PRÉSENCE DE CAROTÉNOÏDES, D’ACIDES GRAS POLYINSATURÉS ET D’ACIDES GRAS SATURÉS, UTILES DANS LA PRODUCTION DE BIODIESEL, DANS CES MICROALGUES. CELA FAIT D’OSTREOCOCCUS TAURI UN ORGANISME IDÉAL MAIS INEXPLORÉ POUR LES PROJETS DE BIOLOGIE MOLÉCULAIRE DE SYSTÈMES ASSOCIÉS À DES APPLICATIONS BIOTECHNOLOGIQUES. PAR CONSÉQUENT, CE PROJET VISE À DÉVOILER LES MÉCANISMES MOLÉCULAIRES SOUS-JACENTS À LA BIOSYNTHÈSE DES COMPOSÉS D’INTÉRÊT POUR OSTREOCOCCUS TAURI SELON UNE APPROCHE MULTIDISCIPLINAIRE ET INNOVANTE DONT LES RÉSULTATS POURRAIENT ÊTRE EXTRAPOLÉS À D’AUTRES MICROALGUES ET MÊME À DES PLANTES PLUS ÉLEVÉES. LES SYSTÈMES CONTRÔLÉS DE CULTURES CONTINUES DE MICROALGUES SERONT INTÉGRÉS AUX TECHNIQUES OMIQUES ET AUX MÉTHODES STATISTIQUES MULTIVARIÉES RÉCEMMENT MISES AU POINT POUR INTÉGRER DE GRANDS ENSEMBLES DE DONNÉES. L’OBJECTIF FINAL EST L’IDENTIFICATION D’UN ENSEMBLE DE FACTEURS DE TRANSCRIPTION CANDIDATS POUR CONTRÔLER LA BIOSYNTHÈSE DES COMPOSÉS D’INTÉRÊT ET LA CARACTÉRISATION DE LEURS RÈGLEMENTS, EN INTÉGRANT LES DONNÉES RNA-SEQ, CHIP-SEQ ET PROTÉOMIQUE AVEC DES DONNÉES PHYSIOLOGIQUES. UN OUTIL WEB SERA MIS AU POINT POUR PERMETTRE AUX CHERCHEURS DE CONCEVOIR DES MODIFICATIONS PROMETTEUSES DE GENICAS AFIN D’OPTIMISER L’UTILISATION DE LA BIOTECHNOLOGIE OSTREOCOCCUS TAURI. (French)
    point in time
    2 December 2021
    0 references
    DIE WELTBEVÖLKERUNG WÄCHST IN RASANTEN FORTSCHRITTEN UND SCHAFFT BEISPIELLOSE NACHFRAGEN NACH ENERGIE UND NAHRUNGSMITTELN. DER MASSIVE EINSATZ FOSSILER BRENNSTOFFE ZUR DECKUNG DIESES ENERGIEBEDARFS FÜHRT ZU EINER HOHEN ANHÄUFUNG VON ATMOSPHÄRISCHEM CO2. DER SICH DARAUS ERGEBENDE KLIMAWANDEL HÄTTE UNSICHERE AUSWIRKUNGEN AUF DIE VERFÜGBARKEIT VON ACKERFLÄCHEN, DEN ZUGANG ZU TRINKWASSER UND KÖNNTE MALNUTRICION UND DAMIT VERBUNDENE KRANKHEITEN BEIM MENSCHEN ERHÖHEN. IN DIESEM KURZFRISTIGEN UND MITTELFRISTIGEN SZENARIO IST ES VON ENTSCHEIDENDER BEDEUTUNG, ALTERNATIVE ROHSTOFFE ZU TRADITIONELLEN LEBENSMITTELN UND KRAFTSTOFFEN ZU VERSENDEN. MEERESMIKROALGEN ENTWICKELN SICH ALS VIELVERSPRECHENDE QUELLEN FÜR NACHHALTIGE BIOKRAFTSTOFFE, DÜNGEMITTEL, FUTTERMITTEL UND MENSCHLICHE LEBENSMITTEL. OBWOHL SICH PHYSIOLOGISCHE UND BIOCHEMISCHE DATEN ÜBER DIE PRODUKTION UND AKKUMULATION VON INTERESSANTEN VERBINDUNGEN AUS MIKROALGEN ANSAMMELN, WERDEN DIE MOLEKULAREN MECHANISMEN, DIE DIE BIOSYNTHESE DIESER PRODUKTE STEUERN, NICHT CHARAKTERISIERT, WODURCH DIE VOLLE ENTWICKLUNG IHRES POTENZIALS ALS ZELLULÄRE FAKTOREN VERMIEDEN WIRD, DIE ZUR BEWÄLTIGUNG DIESER HERAUSFORDERUNGEN BEITRAGEN KÖNNEN. DIE MOLEKULARBIOLOGIE VON SYSTEMEN FOLGT EINEM MULTIDISZIPLINÄREN ANSATZ, DER DIE TECHNOLOGIEN OKKAS MIT DER BERECHNUNG VON HOCHLEISTUNGS- UND MATHEMATISCHEN METHODEN KOMBINIERT, UM PRÄDIKTIVE MODELLE ZU ENTWICKELN, DIE DIE MOLEKULAREN MECHANISMEN CHARAKTERISIEREN, DIE DAS FUNKTIONIEREN UND DIE PHYSIOLOGIE LEBENDER ORGANISMEN STEUERN. DIE KOMPLEXITÄT DER MEISTEN MODELLORGANISMEN MACHT DIESE ANSTRENGUNG JEDOCH SCHWER ZU BEWÄLTIGEN. DAHER MUSS NACH ORGANISMEN MIT BIOTECHNOLOGISCHEM POTENZIAL GESUCHT WERDEN, BEI DENEN DIE ENTWICKLUNG GLOBALER MODELLE AUF DER GRUNDLAGE DER INTEGRATION MULTIOMISCHER DATEN MÖGLICH IST. OSTREOCOCCUS TAURI GILT ALS DER KLEINSTE BEKANNTE FREILEBEN-EUKARYOTE, HAT EIN REDUZIERTES GENOM VON 13 MB, KANN IM LABOR ANGEBAUT WERDEN UND VERFÜGT ÜBER EINE KOMPLETTE REIHE VON MOLEKULAREN WERKZEUGEN, DIE PROTOKOLLE FÜR SEINE TRANSFORMATION DURCH ELEKTROPORATION UND GENENERSATZ DURCH HOMOLOGE REKOMBINATION ENTHALTEN. JÜNGSTE STUDIEN ZEIGEN DAS VORHANDENSEIN VON CAROTINOIDEN, MEHRFACH UNGESÄTTIGTEN FETTSÄUREN UND GESÄTTIGTEN FETTSÄUREN, DIE FÜR DIE HERSTELLUNG VON BIODIESEL IN DIESEM MIKROALGEN NÜTZLICH SIND. DIES MACHT OSTREOCOCCUS TAURI ZU EINEM IDEALEN UND NOCH UNERFORSCHTEN ORGANISMUS FÜR MOLEKULARBIOLOGISCHE PROJEKTE VON SYSTEMEN, DIE MIT BIOTECHNOLOGISCHEN ANWENDUNGEN VERBUNDEN SIND. DAS PROJEKT ZIELT DAHER DARAUF AB, DIE MOLEKULAREN MECHANISMEN, DIE DER BIOSYNTHESE VON IN OSTREOCOCCUS TAURI INTERESSANTEN VERBINDUNGEN ZUGRUNDE LIEGEN, NACH EINEM MULTIDISZIPLINÄREN UND INNOVATIVEN ANSATZ ZU ENTHÜLLEN, DESSEN ERGEBNISSE AUF ANDERE MIKROALGEN UND NOCH HÖHERE PFLANZEN EXTRAPOLIERT WERDEN KÖNNTEN. KONTROLLIERTE SYSTEME KONTINUIERLICHER MIKROALGENKULTUREN WERDEN IN OMIC TECHNIKEN UND MULTIVARIATE STATISTISCHE METHODEN INTEGRIERT, DIE KÜRZLICH ENTWICKELT WURDEN, UM GROSSE DATENSÄTZE ZU INTEGRIEREN. DAS ENDZIEL IST DIE IDENTIFIZIERUNG EINER REIHE VON TRANSKRIPTIONSFAKTOREN KANDIDATEN ZUR KONTROLLE DER BIOSYNTHESE VON INTERESSANTEN VERBINDUNGEN UND DIE CHARAKTERISIERUNG IHRER REGULOMS, INTEGRATION VON RNA-SEQ, CHIP-SEQ UND PROTEOMISCHEN DATEN MIT PHYSIOLOGISCHEN DATEN. ES WIRD EIN WEB-TOOL ENTWICKELT, DAS ES FORSCHERN ERMÖGLICHT, VIELVERSPRECHENDE GENICAS-ÄNDERUNGEN ZU ENTWERFEN, UM DEN EINSATZ VON OSTREOCOCCUS TAURI BIOTECHNOLOGIE ZU OPTIMIEREN. (German)
    point in time
    9 December 2021
    0 references
    DE WERELDBEVOLKING GROEIT SNEL EN GENEREERT ONGEKENDE VRAAG NAAR ENERGIE EN VOEDSEL. HET MASSALE GEBRUIK VAN FOSSIELE BRANDSTOFFEN OM AAN DEZE ENERGIEBEHOEFTE TE VOLDOEN, ZORGT VOOR EEN HOGE OPEENHOPING VAN ATMOSFERISCHE CO2. DE DAARUIT VOORTVLOEIENDE KLIMAATVERANDERING ZOU ONZEKERE GEVOLGEN HEBBEN VOOR DE BESCHIKBAARHEID VAN AKKERBOUWGEBIEDEN, DE TOEGANG TOT DRINKWATER EN DE MALNUTRICION EN DE DAARMEE SAMENHANGENDE ZIEKTEN BIJ DE MENS. IN DIT WAARSCHIJNLIJKE TOEKOMSTIGE SCENARIO OP KORTE EN MIDDELLANGE TERMIJN IS HET VAN ESSENTIEEL BELANG DAT ALTERNATIEVE GRONDSTOFFEN WORDEN VERVOERD VOOR TRADITIONELE VOEDINGSMIDDELEN EN BRANDSTOFFEN. MARIENE MICROALGEN ZIJN VEELBELOVENDE BRONNEN VAN DUURZAME BIOBRANDSTOFFEN, MESTSTOFFEN, DIERVOEDERS EN MENSELIJKE VOEDING. HOEWEL FYSIOLOGISCHE EN BIOCHEMISCHE GEGEVENS BEGINNEN TE ACCUMULEREN OVER DE PRODUCTIE EN ACCUMULATIE VAN INTERESSANTE VERBINDINGEN VAN MICROALGEN, WORDEN DE MOLECULAIRE MECHANISMEN DIE DE BIOSYNTHESE VAN DEZE PRODUCTEN BEHEERSEN NIET GEKARAKTERISEERD, WAARDOOR DE VOLLEDIGE ONTWIKKELING VAN HUN POTENTIEEL ALS CELLULAIRE FACTOREN DIE KUNNEN BIJDRAGEN TOT HET AANPAKKEN VAN DEZE UITDAGINGEN, WORDT VERMEDEN. DE MOLECULAIRE BIOLOGIE VAN SYSTEMEN VOLGT EEN MULTIDISCIPLINAIRE AANPAK DIE DE TECHNOLOGIEËN OCCAS COMBINEERT MET DE BEREKENING VAN HIGH PERFORMANCE EN WISKUNDIGE METHODEN OM VOORSPELLENDE MODELLEN TE ONTWIKKELEN DIE KENMERKEND ZIJN VOOR DE MOLECULAIRE MECHANISMEN DIE DE WERKING EN FYSIOLOGIE VAN LEVENDE ORGANISMEN BEHEERSEN. DE COMPLEXITEIT VAN DE MEESTE MODELORGANISMEN MAAKT DEZE INSPANNING ECHTER MOEILIJK AAN TE PAKKEN. VANDAAR DE NOODZAAK OM TE ZOEKEN NAAR ORGANISMEN MET BIOTECHNOLOGISCH POTENTIEEL WAAR DE ONTWIKKELING VAN MONDIALE MODELLEN OP BASIS VAN DE INTEGRATIE VAN MULTI-OMICS-GEGEVENS MOGELIJK IS. OSTREOCOCCUS TAURI WORDT BESCHOUWD ALS DE KLEINSTE BEKENDE FREE-LIFE EUKARYOTE, HEEFT EEN VERMINDERD GENOOM VAN 13 MB, KAN WORDEN GEKWEEKT IN HET LABORATORIUM EN HEEFT EEN COMPLETE SET VAN MOLECULAIRE GEREEDSCHAPPEN DIE PROTOCOLLEN VOOR ZIJN TRANSFORMATIE DOOR ELEKTROPORATIE EN GENIC VERVANGING MET HOMOLOGE RECOMBINATIE OMVAT. RECENTE STUDIES TONEN DE AANWEZIGHEID VAN CAROTENOÏDEN, MEERVOUDIG ONVERZADIGDE VETZUREN EN VERZADIGDE VETZUREN, NUTTIG BIJ DE PRODUCTIE VAN BIODIESEL, IN DEZE MICROALGEN. DIT MAAKT OSTREOCOCCUS TAURI EEN IDEAAL, MAAR ONONTGONNEN ORGANISME VOOR MOLECULAIRE BIOLOGIEPROJECTEN VAN SYSTEMEN IN VERBAND MET BIOTECHNOLOGISCHE TOEPASSINGEN. DIT PROJECT HEEFT ALS DOEL DE MOLECULAIRE MECHANISMEN TE ONTHULLEN DIE TEN GRONDSLAG LIGGEN AAN DE BIOSYNTHESE VAN INTERESSANTE VERBINDINGEN IN OSTREOCOCCUS TAURI VOLGENS EEN MULTIDISCIPLINAIRE EN INNOVATIEVE AANPAK WAARVAN DE RESULTATEN KUNNEN WORDEN GEËXTRAPOLEERD NAAR ANDERE MICROALGEN EN ZELFS HOGERE PLANTEN. GECONTROLEERDE SYSTEMEN VAN CONTINUE MICROALGENCULTUREN ZULLEN WORDEN GEÏNTEGREERD MET OMISCHE TECHNIEKEN EN MULTIVARIATE STATISTISCHE METHODEN DIE ONLANGS ZIJN ONTWIKKELD OM GROTE DATASETS TE INTEGREREN. HET UITEINDELIJKE DOEL IS DE IDENTIFICATIE VAN EEN REEKS TRANSCRIPTIEFACTOREN KANDIDATEN OM DE BIOSYNTHESE VAN INTERESSANTE VERBINDINGEN EN DE KARAKTERISERING VAN HUN REGULOMS TE CONTROLEREN, WAARBIJ RNA-SEQ, CHIP-SEQ EN PROTEOMISCHE GEGEVENS WORDEN GEÏNTEGREERD MET FYSIOLOGISCHE GEGEVENS. ER ZAL EEN WEBTOOL WORDEN ONTWIKKELD WAARMEE ONDERZOEKERS VEELBELOVENDE GENICAS-WIJZIGINGEN KUNNEN ONTWERPEN OM HET GEBRUIK VAN DE BIOTECHNOLOGIE VAN OSTREOCOCCUS TAURI TE OPTIMALISEREN. (Dutch)
    point in time
    17 December 2021
    0 references
    LA POPOLAZIONE MONDIALE STA CRESCENDO IN UN RAPIDO PROGRESSO GENERANDO UNA DOMANDA SENZA PRECEDENTI DI ENERGIA E CIBO. L'USO MASSICCIO DI COMBUSTIBILI FOSSILI PER SODDISFARE QUESTO FABBISOGNO ENERGETICO STA PRODUCENDO UN ELEVATO ACCUMULO DI CO2 ATMOSFERICA. IL CONSEGUENTE CAMBIAMENTO CLIMATICO AVREBBE EFFETTI INCERTI SULLA DISPONIBILITÀ DI AREE COLTIVABILI E SULL'ACCESSO ALL'ACQUA POTABILE E POTREBBE AUMENTARE IL MALNUTRICION E LE MALATTIE UMANE ASSOCIATE. IN QUESTO PROBABILE SCENARIO FUTURO A BREVE E MEDIO TERMINE, È ESSENZIALE SPEDIRE MATERIE PRIME ALTERNATIVE AGLI ALIMENTI E AI COMBUSTIBILI TRADIZIONALI. LE MICROALGHE MARINE STANNO EMERGENDO COME FONTI PROMETTENTI DI BIOCARBURANTI SOSTENIBILI, FERTILIZZANTI, MANGIMI E ALIMENTI UMANI. SEBBENE I DATI FISIOLOGICI E BIOCHIMICI STIANO COMINCIANDO AD ACCUMULARSI SULLA PRODUZIONE E L'ACCUMULO DI COMPOSTI DI INTERESSE DA MICROALGHE, I MECCANISMI MOLECOLARI CHE CONTROLLANO LA BIOSINTESI DI QUESTI PRODOTTI NON SONO CARATTERIZZATI, EVITANDO IL PIENO SVILUPPO DEL LORO POTENZIALE COME FATTORI CELLULARI CHE POSSONO CONTRIBUIRE AD AFFRONTARE QUESTE SFIDE. LA BIOLOGIA MOLECOLARE DEI SISTEMI SEGUE UN APPROCCIO MULTIDISCIPLINARE CHE COMBINA LE TECNOLOGIE OCCAS CON IL CALCOLO DI ALTE PRESTAZIONI E METODI MATEMATICI PER SVILUPPARE MODELLI PREDITTIVI CHE CARATTERIZZANO I MECCANISMI MOLECOLARI CHE CONTROLLANO IL FUNZIONAMENTO E LA FISIOLOGIA DEGLI ORGANISMI VIVENTI. TUTTAVIA, LA COMPLESSITÀ DELLA MAGGIOR PARTE DEGLI ORGANISMI MODELLO RENDE QUESTO SFORZO DIFFICILE DA AFFRONTARE. DA QUI LA NECESSITÀ DI RICERCARE ORGANISMI CON POTENZIALE BIOTECNOLOGICO IN CUI È POSSIBILE SVILUPPARE MODELLI GLOBALI BASATI SULL'INTEGRAZIONE DEI DATI MULTIOMICI. OSTREOCOCCUS TAURI È CONSIDERATO IL PIÙ PICCOLO EUCARIOTO DI VITA LIBERA CONOSCIUTO, HA UN GENOMA RIDOTTO DI 13 MB, PUÒ ESSERE COLTIVATO IN LABORATORIO E DISPONE DI UNA SERIE COMPLETA DI STRUMENTI MOLECOLARI CHE INCLUDE PROTOCOLLI PER LA SUA TRASFORMAZIONE PER ELETTROPORAZIONE E SOSTITUZIONE GENETICA CON RICOMBINAZIONE OMOLOGA. RECENTI STUDI RIVELANO LA PRESENZA DI CAROTENOIDI, ACIDI GRASSI POLINSATURI E ACIDI GRASSI SATURI, UTILI NELLA PRODUZIONE DI BIODIESEL, IN QUESTE MICROALGHE. QUESTO RENDE OSTREOCOCCUS TAURI UN ORGANISMO IDEALE MA INESPLORATO PER PROGETTI DI BIOLOGIA MOLECOLARE DI SISTEMI ASSOCIATI ALLE APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE. DI CONSEGUENZA, QUESTO PROGETTO MIRA A SVELARE I MECCANISMI MOLECOLARI ALLA BASE DELLA BIOSINTESI DEI COMPOSTI DI INTERESSE DI OSTREOCOCCUS TAURI SEGUENDO UN APPROCCIO MULTIDISCIPLINARE E INNOVATIVO I CUI RISULTATI POTREBBERO ESSERE ESTRAPOLATI AD ALTRE MICROALGHE E PERSINO A PIANTE SUPERIORI. I SISTEMI CONTROLLATI DI COLTURE DI MICROALGHE CONTINUE SARANNO INTEGRATI CON TECNICHE OMICHE E METODI STATISTICI MULTIVARIATI RECENTEMENTE SVILUPPATI PER INTEGRARE GRANDI INSIEMI DI DATI. L'OBIETTIVO FINALE È L'IDENTIFICAZIONE DI UNA SERIE DI FATTORI DI TRASCRIZIONE CANDIDATI PER CONTROLLARE LA BIOSINTESI DEI COMPOSTI DI INTERESSE E LA CARATTERIZZAZIONE DEI LORO REGULOMS, INTEGRANDO DATI RNA-SEQ, CHIP-SEQ E PROTEOMICI CON DATI FISIOLOGICI. VERRÀ SVILUPPATO UNO STRUMENTO WEB CHE CONSENTIRÀ AI RICERCATORI DI PROGETTARE PROMETTENTI MODIFICHE GENICAS PER OTTIMIZZARE L'USO DELLA BIOTECNOLOGIA OSTREOCOCCUS TAURI. (Italian)
    point in time
    16 January 2022
    0 references
    Ο ΑΝΘΡΏΠΙΝΟΣ ΠΑΓΚΌΣΜΙΟΣ ΠΛΗΘΥΣΜΌΣ ΑΥΞΆΝΕΤΑΙ ΔΡΑΣΤΙΚΆ ΔΗΜΙΟΥΡΓΏΝΤΑΣ ΠΡΩΤΟΦΑΝΕΊΣ ΑΝΆΓΚΕΣ ΣΕ ΕΝΈΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΡΌΦΙΜΑ. Η ΜΑΖΙΚΉ ΕΚΜΕΤΆΛΛΕΥΣΗ ΟΡΥΚΤΏΝ ΚΑΥΣΊΜΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΆΛΥΨΗ ΑΥΤΉΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΉΣ ΖΉΤΗΣΗΣ ΠΡΟΚΑΛΕΊ ΥΨΗΛΉ ΣΥΣΣΏΡΕΥΣΗ CO2 ΣΤΗΝ ΑΤΜΌΣΦΑΙΡΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΕΠΑΚΌΛΟΥΘΗ ΚΛΙΜΑΤΙΚΉ ΑΛΛΑΓΉ. ΑΥΤΌ ΕΠΗΡΕΆΖΕΙ ΤΗΝ ΑΠΌΔΟΣΗ ΤΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΏΝ ΚΑΙ ΜΕΙΏΝΕΙ ΤΙΣ ΕΚΤΆΣΕΙΣ ΓΗΣ ΠΟΥ ΕΊΝΑΙ ΚΑΤΆΛΛΗΛΕΣ ΓΙΑ ΤΗ ΓΕΩΡΓΊΑ, ΕΝ ΤΈΛΕΙ, ΑΥΞΆΝΟΝΤΑΣ ΤΟΝ ΥΠΟΣΙΤΙΣΜΌ ΚΑΙ ΤΙΣ ΣΥΝΔΕΌΜΕΝΕΣ ΜΕ ΑΥΤΌΝ ΑΝΘΡΏΠΙΝΕΣ ΑΣΘΈΝΕΙΕΣ. ΣΕ ΑΥΤΌ ΤΟ ΣΕΝΆΡΙΟ ΈΛΛΕΙΨΗΣ ΕΝΈΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΡΟΦΊΜΩΝ, ΤΑ ΘΑΛΆΣΣΙΑ ΜΙΚΡΟΦΎΚΗ ΑΝΑΔΎΟΝΤΑΙ ΩΣ ΕΛΠΙΔΟΦΌΡΑ ΠΗΓΈΣ ΒΙΏΣΙΜΩΝ ΒΙΟΚΑΥΣΊΜΩΝ, ΛΙΠΑΣΜΆΤΩΝ, ΖΩΟΤΡΟΦΏΝ ΚΑΙ ΑΝΘΡΏΠΙΝΩΝ ΘΡΕΠΤΙΚΏΝ ΟΥΣΙΏΝ. ΩΣΤΌΣΟ, ΟΙ ΜΟΡΙΑΚΟΊ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΊ ΠΟΥ ΕΛΈΓΧΟΥΝ ΤΗ ΒΙΟΣΎΝΘΕΣΗ ΤΩΝ ΕΝΏΣΕΩΝ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟΎ ΕΝΔΙΑΦΈΡΟΝΤΟΣ ΠΑΡΑΜΈΝΟΥΝ ΩΣ ΕΠΊ ΤΟ ΠΛΕΊΣΤΟΝ ΜΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΈΝΟΙ ΣΤΑ ΜΙΚΡΟΦΎΚΗ, ΕΜΠΟΔΊΖΟΝΤΑΣ ΤΗΝ ΑΝΆΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΠΛΉΡΟΥΣ ΔΥΝΑΜΙΚΟΎ ΤΟΥΣ ΩΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΏΝ ΕΡΓΟΣΤΑΣΊΩΝ ΠΟΥ ΘΑ ΜΠΟΡΟΎΣΑΝ ΝΑ ΣΥΜΒΆΛΟΥΝ ΟΥΣΙΑΣΤΙΚΆ ΣΤΗΝ ΕΠΊΛΥΣΗ ΑΥΤΏΝ ΤΩΝ ΠΡΟΚΛΉΣΕΩΝ. Η ΒΙΟΛΟΓΊΑ ΤΩΝ ΜΟΡΙΑΚΏΝ ΣΥΣΤΗΜΆΤΩΝ ΑΚΟΛΟΥΘΕΊ ΜΙΑ ΔΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΉ ΠΡΟΣΈΓΓΙΣΗ ΠΟΥ ΣΥΝΔΥΆΖΕΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΊΕΣ ΤΗΣ ΑΤΟΜΙΚΉΣ ΜΕ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΉ ΥΨΗΛΏΝ ΕΠΙΔΌΣΕΩΝ ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΈΣ ΜΕΘΌΔΟΥΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΆΠΤΥΞΗ ΠΡΟΓΝΩΣΤΙΚΏΝ ΜΟΝΤΈΛΩΝ ΠΟΥ ΧΑΡΑΚΤΗΡΊΖΟΥΝ ΤΟΥΣ ΜΟΡΙΑΚΟΎΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΎΣ ΠΟΥ ΕΛΈΓΧΟΥΝ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΊΑ ΚΑΙ ΤΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΊΑ ΤΩΝ ΖΩΝΤΑΝΏΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΏΝ. ΠΑΡ’ ΌΛΑ ΑΥΤΆ, Η ΠΟΛΥΠΛΟΚΌΤΗΤΑ ΤΩΝ ΠΕΡΙΣΣΌΤΕΡΩΝ ΠΡΌΤΥΠΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΏΝ ΚΑΘΙΣΤΆ ΑΥΤΉ ΤΗΝ ΠΡΟΣΠΆΘΕΙΑ ΔΥΣΕΎΡΕΤΗ. ΩΣ ΕΚ ΤΟΎΤΟΥ, ΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΈΣ ΕΠΙΔΙΏΚΟΥΝ ΜΙΑ ΈΝΤΟΝΗ ΑΝΑΖΉΤΗΣΗ ΓΙΑ ΑΠΛΟΎΣ ΑΛΛΆ ΕΝΔΙΑΦΈΡΟΝΤΕΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΎΣ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΟΠΟΊΟΥΣ ΕΊΝΑΙ ΕΦΙΚΤΉ Η ΑΝΆΠΤΥΞΗ ΕΥΡΈΩΣ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑΤΙΚΏΝ ΜΟΝΤΈΛΩΝ ΠΟΥ ΒΑΣΊΖΟΝΤΑΙ ΣΤΗΝ ΕΝΣΩΜΆΤΩΣΗ ΤΗΣ ΠΟΛΥ-ΩΜΑΤΙΚΉΣ. ΑΠΌ ΤΗΝ ΆΠΟΨΗ ΑΥΤΉ, ΤΟ OSTREOCOCCUS TAURI ΘΕΩΡΕΊΤΑΙ Ο ΜΙΚΡΌΤΕΡΟΣ ΕΛΕΎΘΕΡΟΣ ΕΥΚΑΡΥΏΤΗΣ ΠΟΥ ΕΊΝΑΙ ΓΝΩΣΤΌΣ ΜΈΧΡΙ ΣΉΜΕΡΑ. ΔΙΑΘΈΤΕΙ ΈΝΑ ΑΠΌ ΤΑ ΜΙΚΡΌΤΕΡΑ ΓΟΝΙΔΙΏΜΑΤΑ ΜΕΤΑΞΎ ΤΩΝ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΏΝ ΕΥΚΑΡΥΩΤΏΝ ΠΟΥ ΑΠΟΤΕΛΟΎΝΤΑΙ ΑΠΌ 13 MB. ΕΠΙΠΛΈΟΝ, ΜΠΟΡΕΊ ΝΑ ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΘΕΊ ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΉΡΙΟ ΚΑΙ ΈΧΕΙ ΑΝΑΠΤΥΧΘΕΊ ΜΙΑ ΠΡΌΣΦΑΤΗ ΠΛΉΡΗΣ ΕΡΓΑΛΕΙΟΘΉΚΗ ΓΙΑ ΤΗ ΜΟΡΙΑΚΉ ΑΝΆΛΥΣΉ ΤΟΥ, Η ΟΠΟΊΑ ΠΕΡΙΛΑΜΒΆΝΕΙ, ΜΕΤΑΞΎ ΆΛΛΩΝ ΤΕΧΝΙΚΏΝ, ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΌ ΓΟΝΙΔΙΑΚΌ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΌ ΚΑΙ ΑΝΤΙΚΑΤΆΣΤΑΣΗ ΜΕ ΟΜΌΛΟΓΟ ΑΝΑΣΥΝΔΥΑΣΜΌ. ΕΊΝΑΙ ΕΝΔΙΑΦΈΡΟΝ ΌΤΙ Η ΠΡΟΚΑΤΑΡΚΤΙΚΉ ΑΝΆΛΥΣΗ ΣΧΕΤΙΚΆ ΜΕ ΤΗ ΒΙΟΧΗΜΙΚΉ ΣΎΝΘΕΣΉ ΤΗΣ ΑΠΟΚΆΛΥΨΕ ΤΗ ΒΙΟΣΎΝΘΕΣΗ ΕΝΏΣΕΩΝ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟΎ ΕΝΔΙΑΦΈΡΟΝΤΟΣ ΌΠΩΣ ΤΑ ΚΑΡΟΤΕΝΟΕΙΔΉ, ΤΑ ΠΟΛΥΑΚΌΡΕΣΤΑ ΛΙΠΑΡΆ ΟΞΈΑ ΠΟΥ ΕΊΝΑΙ ΒΑΣΙΚΆ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΘΡΏΠΙΝΗ ΥΓΕΊΑ, ΚΑΘΏΣ ΚΑΙ ΤΑ ΚΟΡΕΣΜΈΝΑ ΛΙΠΑΡΆ ΟΞΈΑ ΠΟΥ ΜΠΟΡΟΎΝ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΟΎΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΉ ΒΙΟΝΤΊΖΕΛ. ΑΥΤΌ ΚΑΘΙΣΤΆ ΤΟ OSTREOCOCCUS TAURI ΙΔΑΝΙΚΌ ΑΛΛΆ ΩΣ ΕΠΊ ΤΟ ΠΛΕΊΣΤΟΝ ΑΝΕΞΕΡΕΎΝΗΤΟ ΟΡΓΑΝΙΣΜΌ ΓΙΑ ΈΡΓΑ ΜΟΡΙΑΚΉΣ ΒΙΟΛΟΓΊΑΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ. ΚΑΤΆ ΣΥΝΈΠΕΙΑ, ΣΕ ΑΥΤΌ ΤΟ ΈΡΓΟ ΣΤΟΧΕΎΟΥΜΕ ΣΤΗΝ ΑΠΟΚΆΛΥΨΗ ΤΩΝ ΜΟΡΙΑΚΏΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΏΝ ΠΟΥ ΣΤΗΡΊΖΟΥΝ ΤΗ ΒΙΟΣΎΝΘΕΣΗ ΕΝΏΣΕΩΝ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟΎ ΕΝΔΙΑΦΈΡΟΝΤΟΣ ΣΤΟ OSTREOCOCCUS TAURI, ΑΚΟΛΟΥΘΏΝΤΑΣ ΜΙΑ ΚΑΙΝΟΤΌΜΟ ΔΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΉ ΠΡΟΣΈΓΓΙΣΗ, ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΈΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΟΠΟΊΑΣ ΘΑ ΜΠΟΡΟΎΣΑΝ ΝΑ ΠΡΟΕΚΤΕΘΟΎΝ ΣΕ ΆΛΛΑ ΜΙΚΡΟΦΎΚΗ Ή ΑΚΌΜΗ ΚΑΙ ΣΕ ΑΝΏΤΕΡΑ ΦΥΤΆ. ΤΟ ΈΡΓΟ ΜΑΣ ΘΑ ΕΝΣΩΜΑΤΏΣΕΙ ΆΡΙΣΤΑ ΕΛΕΓΧΌΜΕΝΕΣ ΤΕΧΝΙΚΈΣ ΣΥΝΕΧΟΎΣ ΚΑΛΛΙΈΡΓΕΙΑΣ ΜΙΚΡΟΦΥΚΏΝ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΈΣ OMICS ΚΑΙ ΠΡΌΣΦΑΤΑ ΑΝΕΠΤΥΓΜΈΝΕΣ ΠΟΛΥΜΕΤΑΒΛΗΤΈΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΈΣ ΜΕΘΌΔΟΥΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΣΩΜΆΤΩΣΗ ΜΕΓΆΛΩΝ ΣΥΝΌΛΩΝ ΔΕΔΟΜΈΝΩΝ. Ο ΤΕΛΙΚΌΣ ΣΤΌΧΟΣ ΣΥΝΊΣΤΑΤΑΙ ΣΤΟΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΌ ΕΝΌΣ ΣΥΝΌΛΟΥ ΥΠΟΨΉΦΙΩΝ ΠΑΡΑΓΌΝΤΩΝ ΜΕΤΑΓΡΑΦΉΣ ΠΟΥ ΕΛΈΓΧΟΥΝ ΤΗ ΒΙΟΣΎΝΘΕΣΗ ΕΝΏΣΕΩΝ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟΎ ΕΝΔΙΑΦΈΡΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΤΟΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΌ ΤΩΝ ΡΥΘΜΙΣΕΩΝ ΤΟΥΣ ΜΕ ΤΗΝ ΕΝΣΩΜΆΤΩΣΗ RNA-SEQ, CHIP-SEQ, ΠΡΩΤΕΩΜΙΚΏΝ ΚΑΙ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΏΝ ΔΕΔΟΜΈΝΩΝ. ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΈΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΈΡΓΟΥ ΜΑΣ ΘΑ ΔΗΜΟΣΙΟΠΟΙΗΘΟΎΝ ΜΈΣΩ ΕΝΌΣ ΔΙΑΔΙΚΤΥΑΚΟΎ ΕΡΓΑΛΕΊΟΥ ΠΟΥ ΘΑ ΕΠΙΤΡΈΨΕΙ ΣΤΟΥΣ ΕΡΕΥΝΗΤΈΣ ΝΑ ΣΧΕΔΙΆΣΟΥΝ ΥΠΟΣΧΌΜΕΝΕΣ ΓΕΝΕΤΙΚΈΣ ΤΡΟΠΟΠΟΙΉΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΊΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΟΣΎΝΘΕΣΗΣ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΈΝΩΝ ΕΝΏΣΕΩΝ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟΎ ΕΝΔΙΑΦΈΡΟΝΤΟΣ ΣΤΟ OSTREOCOCCUS TAURI. (Greek)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    DEN MENNESKELIGE VERDENS BEFOLKNING VOKSER DRASTISK OG SKABER ET HIDTIL USET BEHOV FOR ENERGI OG FØDEVARER. DEN MASSIVE UDNYTTELSE AF FOSSILE BRÆNDSTOFFER TIL AT DÆKKE DENNE ENERGIEFTERSPØRGSEL SKABER EN HØJ AKKUMULERING AF CO2 I ATMOSFÆREN OG DE EFTERFØLGENDE KLIMAÆNDRINGER. DETTE PÅVIRKER HØSTUDBYTTET OG REDUCERER DET AREAL, DER ER EGNET TIL LANDBRUG, OG I SIDSTE ENDE ØGER FEJLERNÆRINGEN OG DE DERMED FORBUNDNE SYGDOMME HOS MENNESKER. I DETTE SCENARIE MED ENERGI- OG FØDEVAREMANGEL ER MARINE MIKROALGER VED AT FREMSTÅ SOM LOVENDE KILDER TIL BÆREDYGTIGE BIOBRÆNDSTOFFER, GØDNINGSSTOFFER, FODER OG MENNESKELIGE NÆRINGSSTOFFER. IKKE DESTO MINDRE ER DE MOLEKYLÆRE MEKANISMER, DER STYRER BIOSYNTESEN AF FORBINDELSER AF BIOTEKNOLOGISK INTERESSE, FOR DET MESTE UKARAKTERISEREDE I MIKROALGER, HVILKET HINDRER UDVIKLINGEN AF DERES FULDE POTENTIALE SOM CELLEFABRIKKER, DER KAN BIDRAGE VÆSENTLIGT TIL AT LØSE DISSE UDFORDRINGER. MOLEKYLÆRE SYSTEMERS BIOLOGI FØLGER EN TVÆRFAGLIG TILGANG, DER KOMBINERER ^OMICS^TEKNOLOGIER MED HØJTYDENDE DATABEHANDLING OG MATEMATISKE METODER TIL AT UDVIKLE PRÆDIKTIVE MODELLER, DER KARAKTERISERER DE MOLEKYLÆRE MEKANISMER, DER STYRER LEVENDE ORGANISMERS FUNKTION OG FYSIOLOGI. IKKE DESTO MINDRE GØR KOMPLEKSITETEN AF DE FLESTE MODELORGANISMER DENNE BESTRÆBELSE UTRÆKKELIG. DERFOR FORFØLGER FORSKERE EN INTENS SØGNING EFTER ENKLE, MEN INTERESSANTE ORGANISMER, FOR HVILKE UDVIKLINGEN AF GENOM BREDE PRÆDIKTIVE MODELLER BASERET PÅ INTEGRATION AF MULTI-OMICS ER MULIG. I DENNE HENSEENDE, OSTREOCOCCUS TAURI BETRAGTES SOM DEN MINDSTE FRIE LEVENDE EUKARYOT KENDT TIL DATO. DET BESIDDER ET AF DE MINDSTE GENOMER BLANDT FOTOSYNTETISKE EUKARYOTER BESTÅENDE AF 13 MB. DESUDEN KAN DET DYRKES I LABORATORIET, OG DER ER FOR NYLIG UDVIKLET EN KOMPLET VÆRKTØJSKASSE TIL MOLEKYLÆR ANALYSE, DER BL.A. OMFATTER EFFEKTIV GENTRANSFORMATION OG ERSTATNING MED HOMOLOG REKOMBINATION. INTERESSANT NOK HAR INDLEDENDE ANALYSE AF DENS BIOKEMISKE SAMMENSÆTNING AFSLØRET BIOSYNTESEN AF FORBINDELSER AF BIOTEKNOLOGISK INTERESSE SÅSOM CAROTENOIDER, FLERUMÆTTEDE FEDTSYRER NØGLE FOR MENNESKERS SUNDHED SAMT MÆTTEDE FEDTSYRER, DER KAN ANVENDES TIL BIODIESELPRODUKTION. DETTE GØR OSTREOCOCCUS TAURI EN IDEEL, MEN FOR DET MESTE UUDFORSKET ORGANISME TIL MOLEKYLÆR SYSTEMBIOLOGI PROJEKTER. DERFOR SIGTER VI I DETTE PROJEKT MOD AT AFSLØRE DE MOLEKYLÆRE MEKANISMER, DER LIGGER TIL GRUND FOR BIOSYNTESEN AF FORBINDELSER AF BIOTEKNOLOGISK INTERESSE I OSTREOCOCCUS TAURI EFTER EN INNOVATIV TVÆRFAGLIG TILGANG, HVIS RESULTATER KAN EKSTRAPOLERES TIL ANDRE MIKROALGER ELLER ENDDA HØJERE PLANTER. VORES PROJEKT VIL INTEGRERE STÆRKT KONTROLLEREDE KONTINUERLIGE MIKROALGER DYRKNINGSTEKNIKKER MED ^OMICS^TECHNOLOGIES OG NYLIGT UDVIKLEDE MULTIVARIATE STATISTISKE METODER TIL INTEGRATION AF STORE DATASÆT. DET ENDELIGE MÅL ER AT IDENTIFICERE ET SÆT AF KANDIDATTRANSSKRIPTIONSFAKTORER, DER STYRER BIOSYNTESEN AF FORBINDELSER AF BIOTEKNOLOGISK INTERESSE OG KARAKTERISERING AF DERES REGULOMER VED AT INTEGRERE RNA-SEQ, CHIP-SEQ, PROTEOMISKE OG FYSIOLOGISKE DATA. RESULTATERNE AF VORES PROJEKT VIL BLIVE GJORT OFFENTLIGT TILGÆNGELIGE VIA ET WEBBASERET VÆRKTØJ, DER VIL SÆTTE FORSKERE I STAND TIL AT DESIGNE LOVENDE GENETISKE MODIFIKATIONER TIL OPTIMERING AF BIOSYNTESEN AF SPECIFIKKE FORBINDELSER AF BIOTEKNOLOGISK INTERESSE I OSTREOCOCCUS TAURI. (Danish)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    MAAILMAN VÄESTÖ KASVAA JYRKÄSTI JA SYNNYTTÄÄ ENNENNÄKEMÄTTÖMIÄ ENERGIA- JA ELINTARVIKETARPEITA. FOSSIILISTEN POLTTOAINEIDEN LAAJAMITTAINEN HYÖDYNTÄMINEN ENERGIAKYSYNNÄN TYYDYTTÄMISEKSI JOHTAA HIILIDIOKSIDIN SUUREEN KERTYMISEEN ILMAKEHÄÄN JA SIITÄ JOHTUVAAN ILMASTONMUUTOKSEEN. TÄMÄ VAIKUTTAA SATOON JA VÄHENTÄÄ MAATALOUTEEN SOVELTUVAA PINTA-ALAA, MIKÄ VIIME KÄDESSÄ LISÄÄ ALIRAVITSEMUSTA JA SIIHEN LIITTYVIÄ IHMISEN SAIRAUKSIA. TÄSSÄ ENERGIA- JA ELINTARVIKEPULAN SKENAARIOSSA MERIEN MIKROLEVISTÄ ON TULOSSA LUPAAVIA KESTÄVIEN BIOPOLTTOAINEIDEN, LANNOITTEIDEN, REHUJEN JA IHMISTEN RAVINTEIDEN LÄHTEITÄ. BIOTEKNOLOGISTEN YHDISTEIDEN BIOSYNTEESIÄ OHJAAVAT MOLEKYYLIMEKANISMIT OVAT KUITENKIN EDELLEEN ENIMMÄKSEEN LUONNEHTIMATTOMIA MIKROLEVISSÄ, MIKÄ ESTÄÄ NIIDEN TÄYDEN POTENTIAALIN KEHITTYMISEN SOLUTEHTAINA, JOTKA VOISIVAT MERKITTÄVÄSTI AUTTAA RATKAISEMAAN NÄITÄ HAASTEITA. MOLEKYYLIJÄRJESTELMIEN BIOLOGIA NOUDATTAA MONITIETEELLISTÄ LÄHESTYMISTAPAA, JOSSA YHDISTYVÄT OMIIKKATEKNOLOGIAT SUURTEHOLASKENTAAN JA MATEMAATTISIIN MENETELMIIN, JOTTA VOIDAAN KEHITTÄÄ ENNUSTAVIA MALLEJA, JOTKA LUONNEHTIVAT ELÄVIEN ORGANISMIEN TOIMINTAA JA FYSIOLOGIAA OHJAAVIA MOLEKYYLIMEKANISMEJA. KUITENKIN, MONIMUTKAISUUS USEIMMAT MALLI ORGANISMIT TEKEVÄT TÄMÄN PYRKIMYKSEN VAIKEAKSI. SIKSI TUTKIJAT ETSIVÄT INTENSIIVISESTI YKSINKERTAISIA MUTTA MIELENKIINTOISIA ORGANISMEJA, JOILLE ON MAHDOLLISTA KEHITTÄÄ GENEETTISIÄ ENNUSTEMALLEJA, JOTKA PERUSTUVAT MULTI-OMIIKAN INTEGROINTIIN. TÄSSÄ SUHTEESSA OSTREOCOCCUS TAURIA PIDETÄÄN PIENIMPÄNÄ VAPAANA ELÄVÄNÄ EUKARYOOTTINA, JOKA ON TÄHÄN MENNESSÄ TIEDOSSA. SILLÄ ON YKSI PIENIMMISTÄ GENOMISTA FOTOSYNTEETTISTEN EUKARYOOTTIEN JOUKOSSA, JOTKA KOOSTUVAT 13 MB:STÄ. LISÄKSI SITÄ VOIDAAN VILJELLÄ LABORATORIOSSA, JA SEN MOLEKYYLIANALYYSIIN ON VIIME AIKOINA KEHITETTY TÄYDELLINEN TYÖKALUPAKKI, JOHON KUULUU MUUN MUASSA TEHOKAS GEENIMUUNNOS JA KORVAAMINEN HOMOLOGISELLA REKOMBINAATIOLLA. MIELENKIINTOISTA ON, ETTÄ ALUSTAVA ANALYYSI SEN BIOKEMIALLISESTA KOOSTUMUKSESTA ON PALJASTANUT BIOTEKNISTEN YHDISTEIDEN, KUTEN KAROTENOIDIEN, MONITYYDYTTYMÄTTÖMIEN RASVAHAPPOJEN, JOTKA OVAT AVAINASEMASSA IHMISTEN TERVEYDEN KANNALTA, SEKÄ TYYDYTTYNEIDEN RASVAHAPPOJEN BIOSYNTEESIN BIOSYNTEESIN AVULLA BIODIESELIN TUOTANNOSSA. TÄMÄ TEKEE OSTREOCOCCUS TAURISTA IHANTEELLISEN, MUTTA ENIMMÄKSEEN TUTKIMATTOMAN ORGANISMIN MOLEKYYLIJÄRJESTELMÄN BIOLOGIAPROJEKTEIHIN. NÄIN OLLEN PYRIMME TÄSSÄ HANKKEESSA PALJASTAMAAN MOLEKYYLIMEKANISMIT, JOTKA TUKEVAT BIOTEKNOLOGISTEN YHDISTEIDEN BIOSYNTEESIÄ OSTREOCOCCUS TAURIIN INNOVATIIVISELLA MONIALAISELLA LÄHESTYMISTAVALLA, JONKA TULOKSET VOITAISIIN EKSTRAPOLOIDA MUIHIN MIKROLEVIIN TAI JOPA KORKEAMPIIN LAITOKSIIN. HANKKEESSAMME INTEGROIDAAN ERITTÄIN VALVOTTUJA JATKUVAN MIKROLEVÄN VILJELYTEKNIIKOITA SEKÄ OMIIKKATEKNOLOGIAA JA ÄSKETTÄIN KEHITETTYJÄ MONIMUUTTUJAISIA TILASTOLLISIA MENETELMIÄ SUURTEN TIETOKOKONAISUUKSIEN INTEGROIMISEKSI. LOPULLISENA TAVOITTEENA ON TUNNISTAA JOUKKO EHDOLLA OLEVIA TRANSKRIPTIOTEKIJÖITÄ, JOTKA SÄÄTELEVÄT BIOTEKNOLOGISTEN YHDISTEIDEN BIOSYNTEESIÄ, JA NIIDEN REGULOMES-ARVOJEN KARAKTERISOINTI YHDISTÄMÄLLÄ RNA-SEQ-, SIRUSEQ-, PROTEOMISET JA FYSIOLOGISET TIEDOT. PROJEKTIMME TULOKSET ASETETAAN JULKISESTI SAATAVILLE VERKKOPOHJAISEN TYÖKALUN AVULLA, JONKA AVULLA TUTKIJAT VOIVAT SUUNNITELLA LUPAAVIA GENEETTISIÄ MUUTOKSIA OPTIMOIDAKSEEN BIOSYNTEESIN TIETTYJEN BIOTEKNOLOGISTEN YHDISTEIDEN OSTREOCOCCUS TAURI. (Finnish)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    IL-POPOLAZZJONI TAD-DINJA TAL-BNIEDEM QED TIŻDIED B’MOD DRASTIKU U QED TIĠĠENERA ĦTIĠIJIET BLA PREĊEDENT GĦALL-ENERĠIJA U L-IKEL. L-ISFRUTTAMENT MASSIV TAL-KARBURANTI FOSSILI BIEX TIĠI SSODISFATA DIN ID-DOMANDA GĦALL-ENERĠIJA QED JIPPRODUĊI AKKUMULAZZJONI GĦOLJA TA’ CO2 FL-ATMOSFERA U T-TIBDIL SUSSEGWENTI FIL-KLIMA. DAN QED JAFFETTWA R-RENDIMENT TAL-GĦELEJJEL U JNAQQAS L-ERJA TAL-ART ADATTATA GĦALL-AGRIKOLTURA, FL-AĦĦAR MILL-AĦĦAR, IŻID IL-MALNUTRIZZJONI U L-MARD TAL-BNIEDEM ASSOĊJAT MIEGĦU. F’DAN IX-XENARJU TA’ NUQQAS TA’ ENERĠIJA U IKEL, IL-MIKROALGI TAL-BAĦAR QED JITFAĊĊAW BĦALA SORSI PROMETTENTI TA’ BIJOFJUWILS, FERTILIZZANTI, GĦALF U NUTRIJENTI UMANI SOSTENIBBLI. MADANKOLLU, IL-MEKKANIŻMI MOLEKULARI LI JIKKONTROLLAW IL-BIJOSINTESI TA’ KOMPOSTI TA’ INTERESS BIJOTEKNOLOĠIKU GĦADHOM FIL-BIĊĊA L-KBIRA MHUX IKKARATTERIZZATI FIL-MIKROALGI, U DAN IFIXKEL L-IŻVILUPP TAL-POTENZJAL SĦIĦ TAGĦHOM BĦALA FABBRIKI TAĊ-ĊELLOLI LI JISTGĦU JIKKONTRIBWIXXU B’MOD SOSTANZJALI BIEX ISOLVU DAWN L-ISFIDI. IL-BIJOLOĠIJA TAS-SISTEMI MOLEKOLARI SSEGWI APPROĊĊ MULTIDIXXIPLINARI LI JIKKOMBINA T-TEKNOLOĠIJI TAL-INFORMATIKA TA’ PRESTAZZJONI GĦOLJA U METODI MATEMATIĊI GĦALL-IŻVILUPP TA’ MUDELLI TA’ TBASSIR LI JIKKARATTERIZZAW IL-MEKKANIŻMI MOLEKULARI LI JIKKONTROLLAW IL-FUNZJONAMENT U L-FIŻJOLOĠIJA TAL-ORGANIŻMI ĦAJJIN. MADANKOLLU, IL-KUMPLESSITÀ TAL-BIĊĊA L-KBIRA TAL-ORGANIŻMI MUDELL TIRRENDI DAN L-ISFORZ INTRATTABBLI. GĦALHEKK, IR-RIĊERKATURI JSEGWU TFITTXIJA INTENSA GĦAL ORGANIŻMI SEMPLIĊI IŻDA INTERESSANTI LI GĦALIHOM L-IŻVILUPP TA’ MUDELLI TA’ PREVIŻJONI WIESGĦA BBAŻATI FUQ L-INTEGRAZZJONI TA’ MULTI-OMICS HUWA FATTIBBLI. F’DAN IR-RIGWARD, OSTREOCOCCUS TAURI HUWA KKUNSIDRAT BĦALA L-IŻGĦAR EUKARYOTE ĦAJJA ĦIELSA MAGĦRUFA SAL-LUM. HIJA TIPPOSSJEDI WAĦDA MILL-IŻGĦAR ĠENOMI FOST L-EWKARJOTI FOTOSINTETIĊI LI JIKKONSISTU MINN 13 MB. BARRA MINN HEKK, JISTA’ JIĠI KKULTURAT FIL-LABORATORJU U ĠIE ŻVILUPPAT SETT TA’ GĦODOD KOMPLUT REĊENTI GĦALL-ANALIŻI MOLEKULARI TIEGĦU LI JINKLUDI, FOST TEKNIKI OĦRA, TRASFORMAZZJONI EFFIĊJENTI TAL-ĠENI U SOSTITUZZJONI B’RIKOMBINAZZJONI OMOLOGA. INTERESSANTI LI L-ANALIŻI PRELIMINARI DWAR IL-KOMPOŻIZZJONI BIJOKIMIKA TAGĦHA ŻVELAT IL-BIJOSINTESI TA’ KOMPOSTI TA’ INTERESS BIJOTEKNOLOĠIKU BĦALL-KAROTENOJDI, L-AĊIDI GRASSI POLIINSATURATI EWLENIN FIS-SAĦĦA TAL-BNIEDEM KIF UKOLL L-AĊIDI GRASSI SATURATI SOĠĠETTI GĦALL-PRODUZZJONI TAL-BIJODIŻIL. DAN JAGĦMEL OSTREOCOCCUS TAURI ORGANIŻMU IDEALI GĦADHOM L-AKTAR MHUX ESPLORATI GĦAL PROĠETTI TA ‘BIJOLOĠIJA TAS-SISTEMA MOLEKULARI. GĦALDAQSTANT, F’DAN IL-PROĠETT GĦANDNA L-GĦAN LI NISKOPRU L-MEKKANIŻMI MOLEKULARI LI JIRFDU L-BIJOSINTESI TA’ KOMPOSTI TA’ INTERESS BIJOTEKNOLOĠIKU FI OSTREOCOCCUS TAURI B’APPROĊĊ MULTIDIXXIPLINARJU INNOVATTIV LI R-RIŻULTATI TIEGĦU JISTGĦU JIĠU ESTRAPOLATI GĦAL MIKROALGI OĦRA JEW SAĦANSITRA PJANTI OGĦLA. IL-PROĠETT TAGĦNA SE JINTEGRA TEKNIKI TA’ KULTIVAZZJONI TAL-MIKROALGI KONTINWI B’KONTROLL GĦOLI MA’ TEKNOLOĠIJI ODOMIĊI U MA’ METODI TA’ STATISTIKA MULTIVARJATI LI ĠEW ŻVILUPPATI REĊENTEMENT GĦALL-INTEGRAZZJONI TA’ SETTIJIET KBAR TA’ DATA. L-GĦAN FINALI JIKKONSISTI FL-IDENTIFIKAZZJONI TA’ SETT TA’ FATTURI TA’ TRASKRIZZJONI KANDIDATI LI JIKKONTROLLAW IL-BIJOSINTESI TA’ KOMPOSTI TA’ INTERESS BIJOTEKNOLOĠIKU U L-KARATTERIZZAZZJONI TAR-REGULOMES TAGĦHOM BL-INTEGRAZZJONI TA’ DATA TA’ RNA-SEQ, ĊIPPA-SEQ, PROTEOMIKA U FIŻJOLOĠIKA. IR-RIŻULTATI TAL-PROĠETT TAGĦNA SE JKUNU DISPONIBBLI GĦALL-PUBBLIKU PERMEZZ TA’ GĦODDA BBAŻATA FUQ L-INTERNET LI SE TIPPERMETTI LIR-RIĊERKATURI JFASSLU MODIFIKI ĠENETIĊI PROMETTENTI GĦALL-OTTIMIZZAZZJONI TAL-BIJOSINTESI TA’ KOMPOSTI SPEĊIFIĊI TA’ INTERESS BIJOTEKNOLOĠIKU FI OSTREOCOCCUS TAURI. (Maltese)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    CILVĒKU SKAITS PASAULĒ KRASI PIEAUG, RADOT NEPIEREDZĒTAS VAJADZĪBAS PĒC ENERĢIJAS UN PĀRTIKAS. FOSILĀ KURINĀMĀ MASVEIDA IZMANTOŠANA, LAI APMIERINĀTU ŠO PIEPRASĪJUMU PĒC ENERĢIJAS, RADA LIELU CO2 UZKRĀŠANOS ATMOSFĒRĀ UN TAM SEKOJOŠĀS KLIMATA PĀRMAIŅAS. TAS IETEKMĒ KULTŪRAUGU RAŽU UN SAMAZINA LAUKSAIMNIECĪBAI PIEMĒROTU ZEMES PLATĪBU, GALU GALĀ PALIELINOT NEPIETIEKAMU UZTURU UN AR TO SAISTĪTĀS CILVĒKU SLIMĪBAS. ŠAJĀ ENERĢIJAS UN PĀRTIKAS TRŪKUMA SCENĀRIJĀ JŪRAS MIKROAĻĢES KĻŪST PAR DAUDZSOLOŠIEM ILGTSPĒJĪGAS BIODEGVIELAS, MĒSLOŠANAS LĪDZEKĻU, BARĪBAS UN CILVĒKU BARĪBAS VIELU AVOTIEM. TOMĒR MOLEKULĀRIE MEHĀNISMI, KAS KONTROLĒ BIOTEHNOLOĢISKO INTEREŠU SAVIENOJUMU BIOSINTĒZI, MIKROAĻĢĒS LIELĀKOTIES NAV RAKSTUROTI, TĀDĒJĀDI KAVĒJOT TO KĀ ŠŪNU RŪPNĪCU PILNVĒRTĪGA POTENCIĀLA ATTĪSTĪBU, KAS VARĒTU BŪTISKI PALĪDZĒT ATRISINĀT ŠĪS PROBLĒMAS. MOLEKULĀRO SISTĒMU BIOLOĢIJĀ IZMANTO DAUDZDISCIPLĪNU PIEEJU, KURĀ APVIENOTAS “JUMOMIKAS” TEHNOLOĢIJAS AR AUGSTAS VEIKTSPĒJAS SKAITĻOŠANU UN MATEMĀTISKĀM METODĒM, LAI IZSTRĀDĀTU PROGNOZĒJOŠUS MODEĻUS, KAS RAKSTURO MOLEKULĀROS MEHĀNISMUS, KURI KONTROLĒ DZĪVO ORGANISMU DARBĪBU UN FIZIOLOĢIJU. TOMĒR LIELĀKĀS DAĻAS MODEĻA ORGANISMU SAREŽĢĪTĪBA PADARA ŠO PŪLIŅU NEIZTURAMU. TĀPĒC PĒTNIEKI INTENSĪVI MEKLĒ VIENKĀRŠUS, BET INTERESANTUS ORGANISMUS, KURIEM IR IESPĒJAMA GENOMA MĒROGA PROGNOZĒJOŠU MODEĻU IZSTRĀDE, PAMATOJOTIES UZ MULTI-OMIKU INTEGRĀCIJU. ŠAJĀ SAKARĀ OSTREOCOCCUS TAURI TIEK UZSKATĪTS PAR MAZĀKO LĪDZ ŠIM ZINĀMO DZĪVOJOŠO EUKARIOTU. TAI PIEMĪT VIENS NO MAZĀKAJIEM GENOMIEM STARP FOTOSINTĒTISKAJIEM EUKARYOTES, KAS SASTĀV NO 13 MB. TURKLĀT TO VAR KULTIVĒT LABORATORIJĀ, UN NESEN IR IZSTRĀDĀTA PILNĪGA TĀS MOLEKULĀRĀS ANALĪZES RĪKKOPA, KAS CITA STARPĀ IETVER EFEKTĪVU GĒNU TRANSFORMĀCIJU UN AIZSTĀŠANU AR HOMOLOGU REKOMBINĀCIJU. INTERESANTI, KA SĀKOTNĒJĀ ANALĪZE PAR TĀS BIOĶĪMISKO SASTĀVU IR ATKLĀJUSI BIOTEHNOLOĢISKO INTEREŠU SAVIENOJUMU BIOSINTĒZI, PIEMĒRAM, KAROTINOĪDUS, POLINEPIESĀTINĀTĀS TAUKSKĀBES, KAS IR CILVĒKA VESELĪBAS ATSLĒGA, KĀ ARĪ PIESĀTINĀTĀS TAUKSKĀBES, KAS IR PIEMĒROTAS BIODĪZEĻDEGVIELAS RAŽOŠANAI. TAS PADARA OSTREOCOCCUS TAURI PAR IDEĀLU, BET GALVENOKĀRT NEIZPĒTĪTU ORGANISMU MOLEKULĀRĀS SISTĒMAS BIOLOĢIJAS PROJEKTOS. LĪDZ AR TO PROJEKTA MĒRĶIS IR ATKLĀT MOLEKULĀROS MEHĀNISMUS, KAS IR BIOTEHNOLOĢISKĀS NOZĪMES SAVIENOJUMU BIOSINTĒZES PAMATĀ OSTREOCOCCUS TAURI, IZMANTOJOT INOVATĪVU DAUDZNOZARU PIEEJU, KURAS REZULTĀTUS VARĒTU EKSTRAPOLĒT UZ CITĀM MIKROAĻĢĒM VAI PAT AUGSTĀKĀM AUGIEM. MŪSU PROJEKTĀ TIKS INTEGRĒTAS AUGSTI KONTROLĒTAS NEPĀRTRAUKTAS MIKROAĻĢU AUDZĒŠANAS METODES AR TEHNOLOĢIJĀM UN NESEN IZSTRĀDĀTĀM DAUDZVEIDĪGĀM STATISTIKAS METODĒM LIELU DATU KOPU INTEGRĒŠANAI. GALĪGAIS MĒRĶIS IR NOTEIKT KANDIDĀTTRANSKRIPCIJAS FAKTORU KOPUMU, KAS KONTROLĒ BIOTEHNOLOĢISKĀS NOZĪMES SAVIENOJUMU BIOSINTĒZI, UN RAKSTUROT TO REGULOMES, INTEGRĒJOT RNS-SEQ, MIKROSHĒMU, PROTEOMIKAS UN FIZIOLOĢISKOS DATUS. MŪSU PROJEKTA REZULTĀTI TIKS PUBLISKOTI, IZMANTOJOT TĪMEKĻA RĪKU, KAS ĻAUS PĒTNIEKIEM IZSTRĀDĀT DAUDZSOLOŠAS ĢENĒTISKĀS MODIFIKĀCIJAS, LAI OPTIMIZĒTU SPECIFISKU BIOTEHNOLOĢISKU SAVIENOJUMU BIOSINTĒZI OSTREOCOCCUS TAURI. (Latvian)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    ĽUDSKÁ SVETOVÁ POPULÁCIA VÝRAZNE GENERUJE BEZPRECEDENTNÉ POTREBY ENERGIE A POTRAVÍN. MASÍVNE VYUŽÍVANIE FOSÍLNYCH PALÍV NA USPOKOJENIE TOHTO DOPYTU PO ENERGII VEDIE K VYSOKEJ AKUMULÁCII CO2 V ATMOSFÉRE A NÁSLEDNEJ ZMENE KLÍMY. OVPLYVŇUJE TO ÚRODU PLODÍN A ZMENŠUJE PÔDU VHODNÚ PRE POĽNOHOSPODÁRSTVO A V KONEČNOM DÔSLEDKU ZVYŠUJE PODVÝŽIVU A S ŇOU SPOJENÉ OCHORENIA ĽUDÍ. V TOMTO SCENÁRI NEDOSTATKU ENERGIE A POTRAVÍN SA MORSKÉ MIKRORIASY OBJAVUJÚ AKO SĽUBNÉ ZDROJE UDRŽATEĽNÝCH BIOPALÍV, HNOJÍV, KRMÍV A ĽUDSKÝCH ŽIVÍN. MOLEKULÁRNE MECHANIZMY, KTORÉ REGULUJÚ BIOSYNTÉZU ZLÚČENÍN BIOTECHNOLOGICKÉHO ZÁUJMU, SÚ VŠAK V MIKRORIASACH VÄČŠINOU NECHARAKTERIZOVANÉ, ČO BRÁNI ROZVOJU ICH PLNÉHO POTENCIÁLU AKO BUNKOVÝCH TOVÁRNÍ, KTORÉ BY MOHLI PODSTATNE PRISPIEŤ K RIEŠENIU TÝCHTO VÝZIEV. BIOLÓGIA MOLEKULÁRNYCH SYSTÉMOV SA RIADI MULTIDISCIPLINÁRNYM PRÍSTUPOM, V KTOROM SA KOMBINUJÚ TECHNOLÓGIE S VYSOKÝM VÝKONOM VÝPOČTOVEJ TECHNIKY A MATEMATICKÉ METÓDY NA VÝVOJ PREDIKTÍVNYCH MODELOV CHARAKTERIZUJÚCICH MOLEKULÁRNE MECHANIZMY, KTORÉ RIADIA FUNGOVANIE A FYZIOLÓGIU ŽIVÝCH ORGANIZMOV. NAPRIEK TOMU ZLOŽITOSŤ VÄČŠINY MODELOVÝCH ORGANIZMOV SPÔSOBUJE, ŽE TOTO ÚSILIE JE NEÚNOSNÉ. PRETO VÝSKUMNÍCI SLEDUJÚ INTENZÍVNE HĽADANIE JEDNODUCHÝCH, ALE ZAUJÍMAVÝCH ORGANIZMOV, PRE KTORÉ JE MOŽNÝ VÝVOJ GENÓMOVÝCH PREDIKTÍVNYCH MODELOV ZALOŽENÝCH NA INTEGRÁCII MULTI-OMIKY. V TOMTO OHĽADE, OSTREOCOCCUS TAURI JE POVAŽOVANÝ ZA NAJMENŠÍ VOĽNÝ ŽIVOT EUKARYOTE ZNÁMY K DNEŠNÉMU DŇU. MÁ JEDEN Z NAJMENŠÍCH GENÓMOV MEDZI FOTOSYNTETICKÝMI EUKARYOTMI POZOSTÁVAJÚCIMI Z 13 MB. OKREM TOHO SA MÔŽE KULTIVOVAŤ V LABORATÓRIU A NEDÁVNO BOL VYVINUTÝ KOMPLETNÝ SÚBOR NÁSTROJOV NA JEHO MOLEKULÁRNU ANALÝZU, KTORÝ OKREM INÝCH TECHNÍK ZAHŔŇA ÚČINNÚ TRANSFORMÁCIU GÉNOV A NAHRADENIE HOMOLÓGNOU REKOMBINÁCIOU. JE ZAUJÍMAVÉ, ŽE PREDBEŽNÁ ANALÝZA BIOCHEMICKÉHO ZLOŽENIA ODHALILA BIOSYNTÉZU ZLÚČENÍN BIOTECHNOLOGICKÉHO ZÁUJMU, AKO SÚ KAROTENOIDY, POLYNENASÝTENÉ MASTNÉ KYSELINY KĽÚČOVÉ PRE ĽUDSKÉ ZDRAVIE, AKO AJ NASÝTENÉ MASTNÉ KYSELINY, KTORÉ SÚ PRÍSTUPNÉ NA VÝROBU BIONAFTY. VĎAKA TOMU JE OSTREOCOCCUS TAURI IDEÁLNY, ALE VÄČŠINOU NEPRESKÚMANÝ ORGANIZMUS PRE PROJEKTY MOLEKULÁRNEJ BIOLÓGIE. PRETO SA V RÁMCI TOHTO PROJEKTU SNAŽÍME ODHAĽOVAŤ MOLEKULÁRNE MECHANIZMY, KTORÉ SÚ ZÁKLADOM BIOSYNTÉZY ZLÚČENÍN BIOTECHNOLOGICKÉHO ZÁUJMU V OSTREOCOCCUS TAURI NA ZÁKLADE INOVATÍVNEHO MULTIDISCIPLINÁRNEHO PRÍSTUPU, KTORÉHO VÝSLEDKY BY SA MOHLI EXTRAPOLOVAŤ NA INÉ MIKRORIASY ALEBO DOKONCA NA VYŠŠIE RASTLINY. NÁŠ PROJEKT BUDE INTEGROVAŤ VYSOKO KONTROLOVANÉ KONTINUÁLNE TECHNIKY KULTIVÁCIE MIKRORIAS S TECHNOLÓGIAMI A NEDÁVNO VYVINUTÝMI MULTIVARIABILNÝMI ŠTATISTICKÝMI METÓDAMI PRE INTEGRÁCIU VEĽKÝCH SÚBOROV DÁT. KONEČNÝ CIEĽ SPOČÍVA V IDENTIFIKÁCII SÚBORU KANDIDÁTSKYCH TRANSKRIPČNÝCH FAKTOROV, KTORÉ REGULUJÚ BIOSYNTÉZU ZLÚČENÍN BIOTECHNOLOGICKÉHO ZÁUJMU, A CHARAKTERIZÁCII ICH REGULOMES PROSTREDNÍCTVOM INTEGRÁCIE RNA-SEQ, CHIP-SEQ, PROTEOMICKÝCH A FYZIOLOGICKÝCH ÚDAJOV. VÝSLEDKY NÁŠHO PROJEKTU BUDÚ VEREJNE DOSTUPNÉ PROSTREDNÍCTVOM WEBOVÉHO NÁSTROJA, KTORÝ VÝSKUMNÍKOM UMOŽNÍ NAVRHNÚŤ SĽUBNÉ GENETICKÉ MODIFIKÁCIE PRE OPTIMALIZÁCIU BIOSYNTÉZY ŠPECIFICKÝCH ZLÚČENÍN BIOTECHNOLOGICKÉHO ZÁUJMU V OSTREOCOCCUS TAURI. (Slovak)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    TÁ MÉADÚ OLLMHÓR AG TEACHT AR DHAONRA AN DUINE AR FUD AN DOMHAIN AGUS TÁ RIACHTANAIS FUINNIMH AGUS BIA NACH BHFACTHAS A LEITHÉID RIAMH ROIMHE SEO Á GCRUTHÚ AIGE. TÁ CARNADH ARD CO2 SAN ATMAISFÉAR AGUS AN T-ATHRÚ AERÁIDE INA DHIAIDH SIN MAR THORADH AR SHAOTHRÚ OLLMHÓR BREOSLAÍ IONTAISE CHUN AN T-ÉILEAMH FUINNIMH SIN A SHÁSAMH. TÁ SÉ SEO AG CUR ISTEACH AR THÁIRGEACHT BARR AGUS AG LAGHDÚ AN LIMISTÉIR TALÚN ATÁ OIRIÚNACH DON TALMHAÍOCHT, RUD A MHÉADAÍONN AN MÍCHOTHÚ AGUS NA GALAIR DHAONNA A BHAINEANN LEIS. SA CHÁS SEO DE GHANNTANAS FUINNIMH AGUS BIA, TÁ MIOCRALGAÍ MUIRÍ AG TEACHT CHUN CINN MAR FHOINSÍ A BHFUIL GEALLADH FÚTHU DE BHITHBHREOSLAÍ INBHUANAITHE, LEASACHÁIN, BEATHA AGUS COTHAITHIGH DHAONNA. MAR SIN FÉIN, TÁ NA SÁSRAÍ MÓILÍNEACHA LENA RIALAÍTEAR BITHSHINTÉIS NA GCOMHDHÚL AR DÍOL SPÉISE BITEICNEOLAÍOCHTA IAD FÓS NEAMHTHRÉITHITHE I MIOCRALGAÍ DEN CHUID IS MÓ, RUD A CHUIREANN BAC AR FHORBAIRT A N-ACMHAINNEACHTA IOMLÁINE MAR FHACHTÓIRÍ CILLE A D’FHÉADFADH CUIDIÚ GO MÓR LEIS NA DÚSHLÁIN SIN A RÉITEACH. LEANANN BITHEOLAÍOCHT NA GCÓRAS MÓILÍNEACH CUR CHUIGE ILDISCIPLÍNEACH INA GCOMHCHEANGLAÍTEAR TEICNEOLAÍOCHT TEICNEOLAÍOCHTA LE MODHANNA RÍOMHAIREACHTA ARDFHEIDHMÍOCHTA AGUS MATAMAITICIÚLA CHUN SAMHLACHA TUARTHACHA A FHORBAIRT A LÉIRÍONN NA MEICNÍOCHTAÍ MÓILÍNEACHA A RIALAÍONN FEIDHMIÚ AGUS FISEOLAÍOCHT NA N-ORGÁNACH BEO. MAR SIN FÉIN, CUIREANN CASTACHT AN CHUID IS MÓ DE NA HORGÁNAIGH MHÚNLA AN IARRACHT SEO INTRACTABLE. DÁ BHRÍ SIN, A SHAOTHRÚ TAIGHDEOIRÍ CUARDACH DIAN LE HAGHAIDH ORGÁNAIGH SIMPLÍ FÓS SUIMIÚIL A BHFUIL FORBAIRT SAMHLACHA THUARTHACH GENOME LEATHAN BUNAITHE AR CHOMHTHÁTHÚ IL-OMICS INDÉANTA. I NDÁIL LEIS SEO, MEASTAR GURB É OSTREOCOCCUS TAURI AN EUKARYOTE MAIREACHTÁLA IS LÚ ATÁ AR EOLAS GO DTÍ SEO. TÁ SÉ AR CHEANN DE NA GENOMES IS LÚ I MEASC EUKARYOTES FÓTAISINTÉISEACH COMHDHÉANTA DE 13 MB. THAIRIS SIN, IS FÉIDIR É A CHULTÚR SA SAOTHARLANN AGUS TÁ BOSCA UIRLISÍ LE DÉANAÍ IOMLÁN DÁ ANAILÍS MHÓILÍNEACH FORBARTHA INA BHFUIL, I MEASC TEICNÍCÍ EILE, CLAOCHLÚ GÉINE ÉIFEACHTACH AGUS ATHSHOLÁTHAR TRÍ ATHCHEANGAL HOMALÓGACH. IS DÍOL SPÉISE É, LÉIRIGH RÉAMHANAILÍS AR A CHOMHDHÉANAMH BITHCHEIMICEACH AN BIOSYNTHESIS DE CHOMHDHÚILE A BHFUIL LEAS BITEICNEOLAÍOCHTA AG BAINT LEO AMHAIL CAROTENOIDS, EOCHAIR AIGÉID SHAILLEACHA PHOLA-NEAMHSHÁITHITHE I SLÁINTE AN DUINE CHOMH MAITH LE AIGÉID SHAILLEACHA SHÁITHITHE ATÁ OIRIÚNACH DO THÁIRGEADH BITHDHÍOSAIL. DÉANANN SÉ SEO OSTREOCOCCUS TAURI IDÉALACH ACH DEN CHUID IS MÓ ORGÁNACH UNEXPLORED DO THIONSCADAIL CÓRAS BITHEOLAÍOCHTA MÓILÍNEACH. DÁ RÉIR SIN, SA TIONSCADAL SEO, TÁ SÉ MAR AIDHM AGAINN NA SÁSRAÍ MÓILÍNEACHA ATÁ MAR BHONN LE BITHSHINTÉIS NA GCOMHDHÚL AR DÍOL SPÉISE BITEICNEOLAÍOCHTA IAD IN OSTREOCOCCUS TAURI A NOCHTADH TRÍ CHUR CHUIGE ILDISCIPLÍNEACH NUÁLACH A LEANÚINT A BHFÉADFAÍ A DTORTHAÍ A EACHTARSHUÍ CHUIG MIOCRALGAÍ EILE NÓ PLANDAÍ NÍOS AIRDE FIÚ. COMHTHÁTHÓIDH ÁR DTIONSCADAL TEICNÍCÍ SAOTHRAITHE MIOCRALGAÍ LEANÚNACHA ARDRIALAITHE LE TEICNÍOCHTAÍ TEICNEOLAÍOCHTA AGUS MODHANNA STAIDRIMH ILATHRAITHEACHA A FORBRAÍODH LE DÉANAÍ CHUN TACAIR MHÓRA SONRAÍ A CHOMHTHÁTHÚ. IS É ATÁ SA CHUSPÓIR DEIRIDH TACAR TOSCA TRAS-SCRÍOFA IARRTHÓIRÍ A SHAINAITHINT A RIALAÍONN BITHSHINTÉIS NA GCOMHDHÚL AR DÍOL SPÉISE BITEICNEOLAÍOCHTA IAD AGUS TRÉITHRIÚ A GCUID REAGLAIM TRÍ SHONRAÍ RNA-SEQ, SLISEANNA-SEQ, PRÓITÉAMAÍOCHA AGUS FISEOLAÍOCHA A CHOMHTHÁTHÚ. BEIDH TORTHAÍ ÁR DTIONSCADAL A CHUR AR FÁIL GO POIBLÍ TRÍ UIRLIS GRÉASÁN-BHUNAITHE A CHUIRFIDH AR CHUMAS TAIGHDEOIRÍ A DHEARADH MODHNUITHE GÉINITEACH TUAR DÓCHAIS INTI CHUN LEAS IOMLÁN A BHAINT AN BIOSYNTHESIS COMHDHÚILE SONRACHA SPÉISE BITEICNEOLAÍOCHTA IN OSTREOCOCCUS TAURI. (Irish)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    LIDSKÁ SVĚTOVÁ POPULACE DRASTICKY GENERUJE BEZPRECEDENTNÍ POTŘEBY V OBLASTI ENERGIE A POTRAVIN. MASIVNÍ TĚŽBA FOSILNÍCH PALIV K USPOKOJENÍ TÉTO POPTÁVKY PO ENERGII VEDE K VYSOKÉ AKUMULACI CO2 V ATMOSFÉŘE A NÁSLEDNÉ ZMĚNĚ KLIMATU. TO OVLIVŇUJE VÝNOS PLODIN A ZMENŠUJE PŮDU VHODNOU PRO ZEMĚDĚLSTVÍ, V KONEČNÉM DŮSLEDKU ZVYŠUJE PODVÝŽIVU A SOUVISEJÍCÍ LIDSKÁ ONEMOCNĚNÍ. V TOMTO SCÉNÁŘI NEDOSTATKU ENERGIE A POTRAVIN VZNIKAJÍ MOŘSKÉ MIKROŘASY JAKO SLIBNÉ ZDROJE UDRŽITELNÝCH BIOPALIV, HNOJIV, KRMIV A LIDSKÝCH ŽIVIN. MOLEKULÁRNÍ MECHANISMY, KTERÉ KONTROLUJÍ BIOSYNTÉZU BIOTECHNOLOGICKÝCH LÁTEK, VŠAK ZŮSTÁVAJÍ VĚTŠINOU NEZNATELNÉ V MIKROŘASÁCH, COŽ BRÁNÍ ROZVOJI JEJICH PLNÉHO POTENCIÁLU JAKOŽTO BUNĚČNÝCH TOVÁREN, KTERÉ BY MOHLY VÝZNAMNĚ PŘISPĚT K ŘEŠENÍ TĚCHTO PROBLÉMŮ. BIOLOGIE MOLEKULÁRNÍCH SYSTÉMŮ SLEDUJE MULTIDISCIPLINÁRNÍ PŘÍSTUP KOMBINUJÍCÍ TECHNOLOGIE S VYSOCE VÝKONNOU VÝPOČETNÍ TECHNIKOU A MATEMATICKÝMI METODAMI PRO VÝVOJ PREDIKTIVNÍCH MODELŮ CHARAKTERIZUJÍCÍCH MOLEKULÁRNÍ MECHANISMY, KTERÉ ŘÍDÍ FUNGOVÁNÍ A FYZIOLOGII ŽIVÝCH ORGANISMŮ. NICMÉNĚ SLOŽITOST VĚTŠINY MODELOVÝCH ORGANISMŮ ČINÍ TOTO ÚSILÍ NEZVRATNÝM. PROTO VÝZKUMNÍCI INTENZIVNĚ HLEDAJÍ JEDNODUCHÉ, ALE ZAJÍMAVÉ ORGANISMY, PRO KTERÉ JE MOŽNÝ VÝVOJ PREDIKTIVNÍCH MODELŮ GENOMŮ ZALOŽENÝCH NA INTEGRACI MULTI-OMIKY. V TOMTO OHLEDU JE OSTREOCOCCUS TAURI POVAŽOVÁN ZA NEJMENŠÍ VOLNĚ ŽIJÍCÍ EUKARYOT, KTERÝ JE DOSUD ZNÁM. MÁ JEDEN Z NEJMENŠÍCH GENOMŮ MEZI FOTOSYNTETICKÝMI EUKARYOTY SKLÁDAJÍCÍ SE Z 13 MB. KROMĚ TOHO MŮŽE BÝT KULTIVOVÁN V LABORATOŘI A NEDÁVNO BYL VYVINUT KOMPLETNÍ SOUBOR NÁSTROJŮ PRO JEHO MOLEKULÁRNÍ ANALÝZU, KTERÝ ZAHRNUJE MIMO JINÉ ÚČINNOU TRANSFORMACI GENŮ A NAHRAZENÍ HOMOLOGNÍ REKOMBINACÍ. JE ZAJÍMAVÉ, ŽE PŘEDBĚŽNÁ ANALÝZA JEHO BIOCHEMICKÉHO SLOŽENÍ ODHALILA BIOSYNTÉZU BIOTECHNOLOGICKÝCH LÁTEK, JAKO JSOU KAROTENOIDY, POLYNENASYCENÉ MASTNÉ KYSELINY KLÍČOVÉ PRO LIDSKÉ ZDRAVÍ, JAKOŽ I NASYCENÉ MASTNÉ KYSELINY, KTERÉ JSOU VHODNÉ PRO VÝROBU BIONAFTY. TO DĚLÁ Z OSTREOCOCCUS TAURI IDEÁLNÍ, ALE VĚTŠINOU NEPROZKOUMANÝ ORGANISMUS PRO PROJEKTY MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE. PROTO SE V TOMTO PROJEKTU ZAMĚŘUJEME NA ODHALENÍ MOLEKULÁRNÍCH MECHANISMŮ, NA NICHŽ JE ZALOŽENA BIOSYNTÉZA BIOTECHNOLOGICKÉHO VÝZNAMU V OSTREOCOCCUS TAURI, A TO NA ZÁKLADĚ INOVATIVNÍHO MULTIDISCIPLINÁRNÍHO PŘÍSTUPU, JEHOŽ VÝSLEDKY BY MOHLY BÝT EXTRAPOLOVÁNY NA JINÉ MIKROŘASY NEBO DOKONCE VYŠŠÍ ROSTLINY. NÁŠ PROJEKT INTEGRUJE VYSOCE ŘÍZENÉ TECHNIKY KONTINUÁLNÍHO KULTIVACE MIKROŘAS S TECHNOLOGIEMI A NEDÁVNO VYVINUTÝMI VÍCEROZMĚRNÝMI STATISTICKÝMI METODAMI PRO INTEGRACI VELKÝCH DATOVÝCH SOUBORŮ. KONEČNÝM CÍLEM JE IDENTIFIKACE SOUBORU MOŽNÝCH TRANSKRIPČNÍCH FAKTORŮ, KTERÉ KONTROLUJÍ BIOSYNTÉZU BIOTECHNOLOGICKÉHO VÝZNAMU, A CHARAKTERIZACE JEJICH REGULOMŮ INTEGRACÍ RNA-SEQ, CHIP-SEQ, PROTEOMICKÝCH A FYZIOLOGICKÝCH ÚDAJŮ. VÝSLEDKY NAŠEHO PROJEKTU BUDOU ZVEŘEJNĚNY PROSTŘEDNICTVÍM WEBOVÉHO NÁSTROJE, KTERÝ UMOŽNÍ VÝZKUMNÝM PRACOVNÍKŮM NAVRHNOUT SLIBNÉ GENETICKÉ MODIFIKACE PRO OPTIMALIZACI BIOSYNTÉZY SPECIFICKÝCH BIOTECHNOLOGICKÝCH LÁTEK V OSTREOCOCCUS TAURI. (Czech)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    A POPULAÇÃO HUMANA MUNDIAL ESTÁ A AUMENTAR DRASTICAMENTE, GERANDO NECESSIDADES DE ENERGIA E ALIMENTOS SEM PRECEDENTES. A EXPLORAÇÃO MACIÇA DE COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS PARA SATISFAZER ESTA PROCURA DE ENERGIA ESTÁ A PRODUZIR UM ELEVADO ACÚMULO DE CO2 NA ATMOSFERA E NAS SUBSEQUENTES ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS. ISTO ESTÁ A AFETAR O RENDIMENTO DAS CULTURAS E A REDUZIR A SUPERFÍCIE DAS TERRAS ADEQUADAS PARA A AGRICULTURA, EM ÚLTIMA ANÁLISE, AUMENTANDO A DESNUTRIÇÃO E AS DOENÇAS HUMANAS ASSOCIADAS. NESTE CENÁRIO DE ESCASSEZ DE ENERGIA E ALIMENTOS, AS MICROALGAS MARINHAS ESTÃO EMERGINDO COMO FONTES PROMISSORAS DE BIOCOMBUSTÍVEIS SUSTENTÁVEIS, FERTILIZANTES, ALIMENTOS PARA ANIMAIS E NUTRIENTES HUMANOS. NO ENTANTO, OS MECANISMOS MOLECULARES QUE CONTROLAM A BIOSSÍNTESE DE COMPOSTOS DE INTERESSE BIOTECNOLÓGICO PERMANECEM, EM SUA MAIORIA, NÃO CARACTERIZADOS NAS MICROALGAS, DIFICULTANDO O DESENVOLVIMENTO DE TODO O SEU POTENCIAL COMO FÁBRICAS TELEMÓVEIS QUE PODERIAM CONTRIBUIR SUBSTANCIALMENTE PARA A RESOLUÇÃO DESSES DESAFIOS. A BIOLOGIA DOS SISTEMAS MOLECULARES SEGUE UMA ABORDAGEM MULTIDISCIPLINAR QUE COMBINA ¿OMICS¿TECNOLOGIAS COM COMPUTAÇÃO DE ALTO DESEMPENHO E MÉTODOS MATEMÁTICOS PARA DESENVOLVER MODELOS PREDITIVOS QUE CARACTERIZAM OS MECANISMOS MOLECULARES QUE CONTROLAM O FUNCIONAMENTO E A FISIOLOGIA DOS ORGANISMOS VIVOS. NO ENTANTO, A COMPLEXIDADE DA MAIORIA DOS ORGANISMOS-MODELO TORNA ESTE ESFORÇO INTRATÁVEL. PORTANTO, OS PESQUISADORES BUSCAM INTENSA BUSCA POR ORGANISMOS SIMPLES, MAS INTERESSANTES, PARA OS QUAIS O DESENVOLVIMENTO DE MODELOS PREDITIVOS AMPLOS DO GENOMA GANZAS NA INTEGRAÇÃO DA MULTIÔMICA É VIÁVEL. A ESTE RESPEITO, OSTREOCOCCUS TAURI É CONSIDERADO O MAIS PEQUENO EUCARIOTE VIVO LIVRE CONHECIDO ATÉ À DATA. POSSUI UM DOS GENOMAS MENORES ENTRE EUCARIOTOS FOTOSSINTÉTICOS QUE CONSISTEM EM 13 MB. ALÉM DISSO, PODE SER CULTIVADA NO LABORATÓRIO E UMA CAIXA DE FERRAMENTAS COMPLETA RECENTE PARA SUA ANÁLISE MOLECULAR TEM SIDO DESENVOLVIDA, COMPREENDENDO, ENTRE OUTRAS TÉCNICAS, EFICIENTE TRANSFORMAÇÃO GÊNICA E SUBSTITUIÇÃO POR RECOMBINAÇÃO HOMÓLOGA. CURIOSAMENTE, A ANÁLISE PRELIMINAR SOBRE SUA COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA REVELOU A BIOSSÍNTESE DE COMPOSTOS DE INTERESSE BIOTECNOLÓGICO COMO CAROTENOIDES, ÁCIDOS GRAXOS POLIINSATURADOS CHAVE NA SAÚDE HUMANA, BEM COMO ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS PASSÍVEIS DE PRODUÇÃO DE BIODIESEL. ISSO FAZ DO OSTREOCOCCUS TAURI UM ORGANISMO IDEAL, MAS PRINCIPALMENTE INEXPLORADO, PARA PROJETOS DE BIOLOGIA DO SISTEMA MOLECULAR. ASSIM, NESTE PROJETO PRETENDEMOS DESVELAR OS MECANISMOS MOLECULARES SUBJACENTES À BIOSSÍNTESE DE COMPOSTOS DE INTERESSE BIOTECNOLÓGICO EM OSTREOCOCCUS TAURI, SEGUINDO UMA ABORDAGEM MULTIDISCIPLINAR INOVADORA CUJOS RESULTADOS PODERIAM SER EXTRAPOLADOS PARA OUTRAS MICROALGAS OU ATÉ PLANTAS MAIS ALTAS. O NOSSO PROJETO INTEGRARÁ TÉCNICAS DE CULTIVO DE MICROALGAS CONTÍNUAS ALTAMENTE CONTROLADAS COM TECNOLOGIAS QUÍMICAS E MÉTODOS ESTATÍSTICOS MULTIVARIADOS RECENTEMENTE DESENVOLVIDOS PARA A INTEGRAÇÃO DE GRANDES CONJUNTOS DE DADOS. O OBJETIVO FINAL CONSISTE NA IDENTIFICAÇÃO DE UM CONJUNTO DE FATORES DE TRANSCRIÇÃO CANDIDATOS QUE CONTROLAM A BIOSSÍNTESE DE COMPOSTOS DE INTERESSE BIOTECNOLÓGICO E NA CARACTERIZAÇÃO DE SEUS REGULOMOS ATRAVÉS DA INTEGRAÇÃO DE DADOS RNA-SEQ, CHIP-SEQ, PROTEÔMICOS E FISIOLÓGICOS. OS RESULTADOS DO NOSSO PROJETO SERÃO DISPONIBILIZADOS AO PÚBLICO ATRAVÉS DE UMA FERRAMENTA BASEADA NA WEB QUE PERMITIRÁ AOS INVESTIGADORES CONCEBER MODIFICAÇÕES GENÉTICAS PROMISSORAS PARA A OTIMIZAÇÃO DA BIOSSÍNTESE DE COMPOSTOS ESPECÍFICOS DE INTERESSE BIOTECNOLÓGICO NO OSTREOCOCCUS TAURI. (Portuguese)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    INIMRAHVASTIK KASVAB JÄRSULT, TEKITADES ENNEOLEMATUID VAJADUSI ENERGIA JA TOIDU JÄRELE. FOSSIILKÜTUSTE MASSILINE KASUTAMINE SELLE ENERGIANÕUDLUSE RAHULDAMISEKS PÕHJUSTAB SUURT CO2 KOGUNEMIST ATMOSFÄÄRI JA SELLELE JÄRGNEVAID KLIIMAMUUTUSI. SEE MÕJUTAB SAAGIKUST JA VÄHENDAB PÕLLUMAJANDUSEKS SOBIVAT MAA-ALA, SUURENDADES ALATOITUMUST JA SELLEGA SEOTUD INIMESTE HAIGUSI. SELLES ENERGIA- JA TOIDUPUUDUSE STSENAARIUMIS ON MERE MIKROVETIKAD MUUTUMAS SÄÄSTVATE BIOKÜTUSTE, VÄETISTE, SÖÖDA JA INIMESTE TOITAINETE PALJUTÕOTAVATEKS ALLIKATEKS. SELLELE VAATAMATA JÄÄVAD BIOTEHNOLOOGILIST HUVI PAKKUVATE ÜHENDITE BIOSÜNTEESI KONTROLLIVAD MOLEKULAARMEHHANISMID MIKROVETIKATE PUHUL ENAMASTI KIRJELDAMATA, MIS TAKISTAB NENDE TÄIELIKU POTENTSIAALI ARENDAMIST RAKUTEHASTENA, MIS VÕIVAD OLULISELT KAASA AIDATA NENDE PROBLEEMIDE LAHENDAMISELE. MOLEKULAARSÜSTEEMIDE BIOLOOGIA JÄRGIB MULTIDISTSIPLINAARSET LÄHENEMISVIISI, MILLES ON ÜHENDATUD KÕRGJÕUDLUSEGA ANDMETÖÖTLUS JA MATEMAATILISED MEETODID, ET ARENDADA ENNUSTAVAID MUDELEID, MIS ISELOOMUSTAVAD ELUSORGANISMIDE TOIMIMIST JA FÜSIOLOOGIAT KONTROLLIVAID MOLEKULAARSEID MEHHANISME. SELLEST HOOLIMATA MUUDAB ENAMIKU MUDELORGANISMIDE KEERUKUS SELLE PÜÜDLUSE RASKEKS. SEETÕTTU JÄTKAVAD TEADLASED INTENSIIVSET OTSINGUT LIHTSATE, KUID HUVITAVATE ORGANISMIDE LEIDMISEKS, MILLE PUHUL ON VÕIMALIK ARENDADA GENOOMI LAIA ENNUSTAVAID MUDELEID, MIS PÕHINEVAD MULTIOOMIKA INTEGREERIMISEL. SELLES SUHTES PEETAKSE OSTREOCOCCUS TAURIT SENI KÕIGE VÄIKSEMAKS VABAS ELUS EUKARÜOOTIKS. SELLEL ON ÜKS VÄIKSEMAID GENOOMISID FOTOSÜNTEESI EUKARÜOOTIDE HULGAS, MIS KOOSNEB 13 MB-ST. LISAKS VÕIB SEDA LABORIS KULTIVEERIDA NING HILJUTI ON VÄLJA TÖÖTATUD TÄIELIKUD VAHENDID SELLE MOLEKULAARSEKS ANALÜÜSIKS, MIS HÕLMAB MUU HULGAS TÕHUSAT GEENI TRANSFORMATSIOONI JA ASENDAMIST HOMOLOOGSE REKOMBINATSIOONIGA. HUVITAVAL KOMBEL ON BIOKEEMILISE KOOSTISE ESIALGNE ANALÜÜS NÄIDANUD BIOTEHNOLOOGILIST HUVI PAKKUVATE ÜHENDITE BIOSÜNTEESI, NAGU KAROTENOIDID, POLÜKÜLLASTUMATA RASVHAPPED, MIS ON OLULISED INIMESTE TERVISELE, SAMUTI KÜLLASTUNUD RASVHAPPED, MIDA SAAB BIODIISLI TOOTMISEKS KASUTADA. SEE MUUDAB OSTREOCOCCUS TAURI IDEAALSEKS, KUID ENAMASTI UURIMATA ORGANISMIKS MOLEKULAARSÜSTEEMI BIOLOOGIA PROJEKTIDES. SEEGA ON PROJEKTI EESMÄRK AVALDADA OSTREOCOCCUS TAURILE BIOTEHNOLOOGILIST HUVI PAKKUVATE ÜHENDITE BIOSÜNTEESI ALUSEKS OLEVAD MOLEKULAARMEHHANISMID, JÄRGIDES UUENDUSLIKKU MULTIDISTSIPLINAARSET LÄHENEMISVIISI, MILLE TULEMUSI SAAKS EKSTRAPOLEERIDA TEISTELE MIKROVETIKATELE VÕI ISEGI KÕRGEMATELE TAIMEDELE. MEIE PROJEKT INTEGREERIB KÕRGELT JUHITAVATE PIDEVATE MIKROVETIKATE KASVATAMISE TEHNIKAD, MIS ON SEOTUD MIKROVETIKATE KASVATAMISE TEHNOLOOGIAGA, NING HILJUTI VÄLJA TÖÖTATUD MITME MUUTUJAGA STATISTILISED MEETODID SUURTE ANDMEKOGUMITE INTEGREERIMISEKS. LÕPPEESMÄRK SEISNEB BIOTEHNOLOOGILIST HUVI PAKKUVATE ÜHENDITE BIOSÜNTEESI KONTROLLIVATE KANDIDAAT-TRANSKRIPTSIOONITEGURITE KOGUMI KINDLAKSTEGEMISES JA NENDE REGULOMES ISELOOMUSTAMISES RNA-SEQI, KIIBISEKI, PROTEOOMILISTE JA FÜSIOLOOGILISTE ANDMETE INTEGREERIMISE TEEL. MEIE PROJEKTI TULEMUSED TEHAKSE ÜLDSUSELE KÄTTESAADAVAKS VEEBIPÕHISE VAHENDI KAUDU, MIS VÕIMALDAB TEADLASTEL KAVANDADA PALJULUBAVAID GENEETILISI MODIFIKATSIOONE, ET OPTIMEERIDA BIOSÜNTEESI BIOSÜNTEESI BIOTEHNOLOOGILISELT HUVIPAKKUVATE KONKREETSETE ÜHENDITE KOHTA OSTREOCOCCUS TAURIS. (Estonian)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    AZ EMBERI VILÁG NÉPESSÉGE DRASZTIKUSAN NÖVEKSZIK, AMI PÉLDÁTLAN ENERGIA- ÉS ÉLELMISZERIGÉNYEKET GENERÁL. A FOSSZILIS TÜZELŐANYAGOKNAK EZEN ENERGIAIGÉNY KIELÉGÍTÉSE ÉRDEKÉBEN TÖRTÉNŐ TÖMEGES KIAKNÁZÁSA A LÉGKÖRBEN ÉS AZ AZT KÖVETŐ ÉGHAJLATVÁLTOZÁSBAN NAGY MENNYISÉGŰ CO2-FELHALMOZÓDÁST EREDMÉNYEZ. EZ BEFOLYÁSOLJA A TERMÉSHOZAMOT ÉS CSÖKKENTI A MEZŐGAZDASÁGRA ALKALMAS FÖLDTERÜLETEKET, VÉGÜL PEDIG NÖVELI AZ ALULTÁPLÁLTSÁGOT ÉS A HOZZÁ KAPCSOLÓDÓ EMBERI BETEGSÉGEKET. AZ ENERGIA- ÉS ÉLELMISZERHIÁNYRA VONATKOZÓ FORGATÓKÖNYV SZERINT A TENGERI MIKROALGÁK A FENNTARTHATÓ BIOÜZEMANYAGOK, MŰTRÁGYÁK, TAKARMÁNYOK ÉS EMBERI TÁPANYAGOK ÍGÉRETES FORRÁSAIKÉNT JELENNEK MEG. MINDAZONÁLTAL A BIOTECHNOLÓGIAI JELENTŐSÉGŰ VEGYÜLETEK BIOSZINTÉZISÉT SZABÁLYOZÓ MOLEKULÁRIS MECHANIZMUSOK TÖBBNYIRE NEM JELLEMZŐEK A MIKROALGÁKRA, AMI GÁTOLJA A BENNÜK MINT SEJTGYÁRAKBAN REJLŐ TELJES POTENCIÁL KIFEJLŐDÉSÉT, AMI JELENTŐSEN HOZZÁJÁRULHAT E KIHÍVÁSOK MEGOLDÁSÁHOZ. A MOLEKULÁRIS RENDSZEREK BIOLÓGIA EGY MULTIDISZCIPLINÁRIS MEGKÖZELÍTÉST KÖVET, AMELY ÖTVÖZI A NAGY TELJESÍTMÉNYŰ SZÁMÍTÁSTECHNIKÁVAL ÉS MATEMATIKAI MÓDSZEREKKEL ÖTVÖZŐ OMIKÁT, HOGY AZ ÉLŐ SZERVEZETEK MŰKÖDÉSÉT ÉS FIZIOLÓGIÁJÁT SZABÁLYOZÓ MOLEKULÁRIS MECHANIZMUSOKAT JELLEMZŐ PREDIKTÍV MODELLEKET DOLGOZZON KI. ENNEK ELLENÉRE A LEGTÖBB MODELLSZERVEZET ÖSSZETETTSÉGE EZT A TÖREKVÉST LEBONTHATATLANNÁ TESZI. EZÉRT A KUTATÓK INTENZÍV KERESÉST FOLYTATNAK AZ OLYAN EGYSZERŰ, MÉGIS ÉRDEKES ORGANIZMUSOK IRÁNT, AMELYEK ESETÉBEN A MULTIOMIKUS INTEGRÁCIÓN ALAPULÓ GENOM SZÉLES PREDIKTÍV MODELLJEI MEGVALÓSÍTHATÓK. E TEKINTETBEN AZ OSTREOCOCCUS TAURI AZ EDDIGI LEGKISEBB SZABAD ÉLŐ EUKARIÓTA. A FOTOSZINTETIKUS EUKARIÓTÁK KÖZÜL AZ EGYIK LEGKISEBB GENOMJA VAN, AMELY 13 MB-BÓL ÁLL. EZENKÍVÜL A LABORATÓRIUMBAN TENYÉSZTHETŐ, ÉS A KÖZELMÚLTBAN TELJES ESZKÖZTÁRAT FEJLESZTETTEK KI A MOLEKULÁRIS ELEMZÉSHEZ, AMELY TÖBBEK KÖZÖTT HATÉKONY GÉNTRANSZFORMÁCIÓT ÉS HOMOLÓG REKOMBINÁCIÓVAL TÖRTÉNŐ HELYETTESÍTÉST TARTALMAZ. ÉRDEKES MÓDON A BIOKÉMIAI ÖSSZETÉTELÉNEK ELŐZETES ELEMZÉSE FELTÁRTA A BIOTECHNOLÓGIAI JELENTŐSÉGŰ VEGYÜLETEK BIOSZINTÉZISÉT, MINT PÉLDÁUL A KAROTINOIDOK, A TÖBBSZÖRÖSEN TELÍTETLEN ZSÍRSAVAK AZ EMBERI EGÉSZSÉG SZEMPONTJÁBÓL, VALAMINT A BIODÍZELGYÁRTÁSRA ALKALMAS TELÍTETT ZSÍRSAVAK. EZ TESZI AZ OSTREOCOCCUS TAURI IDEÁLIS, DE TÖBBNYIRE FELTÁRATLAN ORGANIZMUST A MOLEKULÁRIS RENDSZERBIOLÓGIAI PROJEKTEKHEZ. ENNEK MEGFELELŐEN EBBEN A PROJEKTBEN AZ OSTREOCOCCUS TAURI BIOTECHNOLÓGIAI JELENTŐSÉGŰ VEGYÜLETEK BIOSZINTÉZISÉT ALÁTÁMASZTÓ MOLEKULÁRIS MECHANIZMUSOK BEMUTATÁSÁRA TÖREKSZÜNK EGY INNOVATÍV MULTIDISZCIPLINÁRIS MEGKÖZELÍTÉS ALAPJÁN, AMELYNEK EREDMÉNYEI MÁS MIKROALGÁKRA VAGY AKÁR MAGASABB NÖVÉNYEKRE IS EXTRAPOLÁLHATÓK. PROJEKTÜNK A NAGY ADATHALMAZOK INTEGRÁLÁSÁRA SZOLGÁLÓ, ERŐSEN ELLENŐRZÖTT FOLYAMATOS MIKROALGÁK TERMESZTÉSI TECHNIKÁKAT INTEGRÁLJA A AKOMIKUMTECHNOLÓGIÁKKAL ÉS A KÖZELMÚLTBAN KIFEJLESZTETT TÖBBVÁLTOZÓS STATISZTIKAI MÓDSZEREKKEL. A VÉGSŐ CÉL A BIOTECHNOLÓGIAI JELENTŐSÉGŰ VEGYÜLETEK BIOSZINTÉZISÉT SZABÁLYOZÓ JELÖLT TRANSZKRIPCIÓS TÉNYEZŐK AZONOSÍTÁSA, VALAMINT EZEK REGULOMES JELLEMZÉSE AZ RNS-SEQ, CHIP-SEQ, PROTEOMIKUS ÉS FIZIOLÓGIAI ADATOK INTEGRÁLÁSÁVAL. PROJEKTÜNK EREDMÉNYEIT EGY WEBALAPÚ ESZKÖZÖN KERESZTÜL NYILVÁNOSAN ELÉRHETŐVÉ TESSZÜK, AMELY LEHETŐVÉ TESZI A KUTATÓK SZÁMÁRA, HOGY ÍGÉRETES GENETIKAI MÓDOSÍTÁSOKAT TERVEZZENEK AZ OSTREOCOCCUS TAURI BIOTECHNOLÓGIAI JELENTŐSÉGŰ SPECIFIKUS VEGYÜLETEINEK BIOSZINTÉZISÉNEK OPTIMALIZÁLÁSÁRA. (Hungarian)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    НАСЕЛЕНИЕТО НА ЧОВЕШКИЯ СВЯТ СЕ УВЕЛИЧАВА ДРАСТИЧНО И ГЕНЕРИРА БЕЗПРЕЦЕДЕНТНИ НУЖДИ ОТ ЕНЕРГИЯ И ХРАНА. МАЩАБНАТА ЕКСПЛОАТАЦИЯ НА ИЗКОПАЕМИ ГОРИВА ЗА ЗАДОВОЛЯВАНЕ НА ТОВА ТЪРСЕНЕ НА ЕНЕРГИЯ ВОДИ ДО ГОЛЯМО НАТРУПВАНЕ НА CO2 В АТМОСФЕРАТА И ПОСЛЕДВАЛОТО ИЗМЕНЕНИЕ НА КЛИМАТА. ТОВА ЗАСЯГА ДОБИВИТЕ ОТ КУЛТУРИ И НАМАЛЯВА ПЛОЩТА, ПОДХОДЯЩА ЗА СЕЛСКОТО СТОПАНСТВО, КОЕТО В КРАЙНА СМЕТКА ВОДИ ДО УВЕЛИЧАВАНЕ НА НЕДОХРАНВАНЕТО И СВЪРЗАНИТЕ С НЕГО ЗАБОЛЯВАНИЯ ПРИ ХОРАТА. ПРИ ТОЗИ СЦЕНАРИЙ НА НЕДОСТИГ НА ЕНЕРГИЯ И ХРАНИ МОРСКИТЕ МИКРОВОДОРАСЛИ СЕ ОЧЕРТАВАТ КАТО ОБЕЩАВАЩИ ИЗТОЧНИЦИ НА УСТОЙЧИВИ БИОГОРИВА, ТОРОВЕ, ФУРАЖИ И ХРАНИТЕЛНИ ВЕЩЕСТВА ЗА ЧОВЕКА. ВЪПРЕКИ ТОВА МОЛЕКУЛЯРНИТЕ МЕХАНИЗМИ, КОИТО КОНТРОЛИРАТ БИОСИНТЕЗАТА НА СЪЕДИНЕНИЯ ОТ БИОТЕХНОЛОГИЧЕН ИНТЕРЕС, ОСТАВАТ ПРЕДИМНО НЕХАРАКТЕРИЗИРАНИ В МИКРОВОДОРАСЛИ, КОЕТО ВЪЗПРЕПЯТСТВА РАЗВИТИЕТО НА ПЪЛНИЯ ИМ ПОТЕНЦИАЛ КАТО КЛЕТЪЧНИ ФАБРИКИ, КОИТО БИХА МОГЛИ ДА ДОПРИНЕСАТ ЗНАЧИТЕЛНО ЗА РЕШАВАНЕТО НА ТЕЗИ ПРЕДИЗВИКАТЕЛСТВА. БИОЛОГИЯТА НА МОЛЕКУЛЯРНИТЕ СИСТЕМИ СЛЕДВА МУЛТИДИСЦИПЛИНАРЕН ПОДХОД, СЪЧЕТАВАЩ ТЕХНОЛОГИИ С ВИСОКОПРОИЗВОДИТЕЛНИ ИЗЧИСЛИТЕЛНИ ТЕХНОЛОГИИ И МАТЕМАТИЧЕСКИ МЕТОДИ ЗА РАЗРАБОТВАНЕ НА ПРОГНОЗНИ МОДЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗИРАЩИ МОЛЕКУЛЯРНИТЕ МЕХАНИЗМИ, КОНТРОЛИРАЩИ ФУНКЦИОНИРАНЕТО И ФИЗИОЛОГИЯТА НА ЖИВИТЕ ОРГАНИЗМИ. ВЪПРЕКИ ТОВА, СЛОЖНОСТТА НА ПОВЕЧЕТО МОДЕЛИ ОРГАНИЗМИ ПРАВИ ТОВА НАЧИНАНИЕ НЕПОПРАВИМО. ЕТО ЗАЩО, ИЗСЛЕДОВАТЕЛИТЕ ПРЕСЛЕДВАТ ИНТЕНЗИВНО ТЪРСЕНЕ НА ПРОСТИ, НО ИНТЕРЕСНИ ОРГАНИЗМИ, ЗА КОИТО Е ВЪЗМОЖНО РАЗВИТИЕТО НА ГЕНОМНИ ПРОГНОЗНИ МОДЕЛИ, ОСНОВАНИ НА ИНТЕГРИРАНЕТО НА МУЛТИОМИКА. В ТОВА ОТНОШЕНИЕ OSTREOCOCCUS TAURI СЕ СЧИТА ЗА НАЙ-МАЛКИЯТ СВОБОДЕН ЖИВ ЕУКАРИОТ, ИЗВЕСТЕН ДО МОМЕНТА. ТОЙ ПРИТЕЖАВА ЕДИН ОТ НАЙ-МАЛКИТЕ ГЕНОМИ СРЕД ФОТОСИНТЕТИЧНИТЕ ЕУКАРИОТИ, СЪСТОЯЩ СЕ ОТ 13 MB. ОСВЕН ТОВА ТЯ МОЖЕ ДА БЪДЕ КУЛТИВИРАНА В ЛАБОРАТОРИЯТА И НАСКОРО Е РАЗРАБОТЕН ПЪЛЕН НАБОР ОТ ИНСТРУМЕНТИ ЗА МОЛЕКУЛЯРЕН АНАЛИЗ, ВКЛЮЧВАЩ, НАРЕД С ДРУГИ ТЕХНИКИ, ЕФЕКТИВНА ГЕННА ТРАНСФОРМАЦИЯ И ЗАМЯНА С ХОМОЛОЖНА РЕКОМБИНАЦИЯ. ИНТЕРЕСНОТО Е, ЧЕ ПРЕДВАРИТЕЛНИЯТ АНАЛИЗ НА БИОХИМИЧНИЯ МУ СЪСТАВ РАЗКРИ БИОСИНТЕЗАТА НА СЪЕДИНЕНИЯ ОТ БИОТЕХНОЛОГИЧЕН ИНТЕРЕС КАТО КАРОТЕНОИДИ, ПОЛИНЕНАСИТЕНИ МАСТНИ КИСЕЛИНИ ОТ КЛЮЧОВО ЗНАЧЕНИЕ ЗА ЧОВЕШКОТО ЗДРАВЕ, КАКТО И НАСИТЕНИ МАСТНИ КИСЕЛИНИ, КОИТО МОГАТ ДА БЪДАТ ПРЕДМЕТ НА ПРОИЗВОДСТВО НА БИОДИЗЕЛ. ТОВА ПРАВИ OSTREOCOCCUS TAURI ИДЕАЛЕН, НО НАЙ-ВЕЧЕ НЕИЗСЛЕДВАН ОРГАНИЗЪМ ЗА ПРОЕКТИ ЗА БИОЛОГИЯ НА МОЛЕКУЛЯРНАТА СИСТЕМА. СЪОТВЕТНО В ТОЗИ ПРОЕКТ СЕ СТРЕМИМ ДА РАЗКРИЕМ МОЛЕКУЛЯРНИТЕ МЕХАНИЗМИ, КОИТО СА В ОСНОВАТА НА БИОСИНТЕЗАТА НА СЪЕДИНЕНИЯТА ОТ БИОТЕХНОЛОГИЧЕН ИНТЕРЕС В OSTREOCOCCUS TAURI, СЛЕДВАЙКИ ИНОВАТИВЕН МУЛТИДИСЦИПЛИНАРЕН ПОДХОД, ЧИИТО РЕЗУЛТАТИ МОГАТ ДА БЪДАТ ЕКСТРАПОЛИРАНИ КЪМ ДРУГИ МИКРОВОДОРАСЛИ ИЛИ ДОРИ ПО-ВИСОКИ РАСТЕНИЯ. НАШИЯТ ПРОЕКТ ЩЕ ИНТЕГРИРА СИЛНО КОНТРОЛИРАНИ ТЕХНИКИ ЗА ОТГЛЕЖДАНЕ НА МИКРОВОДОРАСЛИ С ТЕХНОЛОГИИ „ОМИКА“ И НАСКОРО РАЗРАБОТЕНИ МНОГОВАРИАНТНИ СТАТИСТИЧЕСКИ МЕТОДИ ЗА ИНТЕГРИРАНЕ НА ГОЛЕМИ МАСИВИ ОТ ДАННИ. КРАЙНАТА ЦЕЛ СЕ СЪСТОИ В ИДЕНТИФИЦИРАНЕТО НА НАБОР ОТ КАНДИДАТ ТРАНСКРИПЦИОННИ ФАКТОРИ, КОИТО КОНТРОЛИРАТ БИОСИНТЕЗАТА НА СЪЕДИНЕНИЯТА ОТ БИОТЕХНОЛОГИЧЕН ИНТЕРЕС И ХАРАКТЕРИЗИРАНЕТО НА ТЕХНИТЕ РЕГУЛАМЕТИ ЧРЕЗ ИНТЕГРИРАНЕ НА РНК-SEQ, ЧИП-SEQ, ПРОТЕОМНИ И ФИЗИОЛОГИЧНИ ДАННИ. РЕЗУЛТАТИТЕ ОТ НАШИЯ ПРОЕКТ ЩЕ БЪДАТ ПУБЛИЧНО ДОСТЪПНИ ЧРЕЗ УЕБ-БАЗИРАН ИНСТРУМЕНТ, КОЙТО ЩЕ ДАДЕ ВЪЗМОЖНОСТ НА ИЗСЛЕДОВАТЕЛИТЕ ДА ПРОЕКТИРАТ ОБЕЩАВАЩИ ГЕНЕТИЧНИ МОДИФИКАЦИИ ЗА ОПТИМИЗИРАНЕ НА БИОСИНТЕЗАТА НА СПЕЦИФИЧНИ СЪЕДИНЕНИЯ ОТ БИОТЕХНОЛОГИЧЕН ИНТЕРЕС В OSTREOCOCCUS TAURI. (Bulgarian)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    PASAULIO ŽMONIŲ SKAIČIUS DRASTIŠKAI AUGA, TODĖL ATSIRANDA PRECEDENTO NETURINTYS ENERGIJOS IR MAISTO POREIKIAI. MASINIS IŠKASTINIO KURO NAUDOJIMAS SIEKIANT PATENKINTI ŠĮ ENERGIJOS POREIKĮ LEMIA DIDELĮ CO2 KAUPIMĄSI ATMOSFEROJE IR SU TUO SUSIJUSIĄ KLIMATO KAITĄ. TAI DARO POVEIKĮ PASĖLIŲ DERLIUI IR MAŽINA ŽEMĖS ŪKIUI TINKAMĄ ŽEMĖS PLOTĄ, TODĖL DIDĖJA NEPAKANKAMA MITYBA IR SU JA SUSIJUSIOS ŽMONIŲ LIGOS. ŠIAME ENERGIJOS IR MAISTO TRŪKUMO SCENARIJUJE JŪRINIAI MIKRODUMBLIAI TAMPA PERSPEKTYVIAIS TVARIŲ BIODEGALŲ, TRĄŠŲ, PAŠARŲ IR ŽMONIŲ MAISTINIŲ MEDŽIAGŲ ŠALTINIAIS. NEPAISANT TO, MOLEKULINIAI MECHANIZMAI, REGULIUOJANTYS BIOSINTEZĘ BIOSINTEZĖS BIOSINTEZĘ BIOSINTEZĖS BIOSINTEZĖS BIOSINTEZĖS MIKRODUMBLIŲ DAUGIAUSIA LIEKA NEBŪDINGI MIKRODUMBLIŲ, TRUKDO PLĖTOTI VISĄ JŲ KAIP LĄSTELIŲ GAMYKLŲ, KURIOS GALĖTŲ IŠ ESMĖS PRISIDĖTI SPRENDŽIANT ŠIUOS IŠŠŪKIUS POTENCIALĄ. MOLEKULINIŲ SISTEMŲ BIOLOGIJA LAIKOSI DAUGIADALYKIO POŽIŪRIO, APJUNGDAMA TECHNOLOGIJAS SU NAŠIA KOMPIUTERIJA IR MATEMATINIAIS METODAIS, KAD BŪTŲ SUKURTI PROGNOZUOJAMIEJI MODELIAI, APIBŪDINANTYS GYVŲJŲ ORGANIZMŲ FUNKCIONAVIMĄ IR FIZIOLOGIJĄ REGULIUOJANČIUS MOLEKULINIUS MECHANIZMUS. NEPAISANT TO, DAUGELIO MODELIŲ ORGANIZMŲ SUDĖTINGUMAS DARO ŠIĄ PASTANGAS NEĮVEIKIAMĄ. TODĖL MOKSLININKAI SIEKIA INTENSYVIAI IEŠKOTI PAPRASTŲ, BET ĮDOMIŲ ORGANIZMŲ, KURIEMS ĮMANOMA SUKURTI PLATAUS GENOMO PROGNOZAVIMO MODELIUS, PAGRĮSTUS MULTI-OMIKOS INTEGRAVIMU. ŠIUO ATŽVILGIU OSTREOCOCCUS TAURI LAIKOMA MAŽIAUSIA IKI ŠIOL ŽINOMA LAISVA GYVENAMĄJA EUKARYOTE. JIS TURI VIENĄ IŠ MAŽIAUSIŲ GENOMŲ TARP FOTOSINTETINIŲ EUKARYOTES, SUSIDEDANČIŲ IŠ 13 MB. BE TO, JIS GALI BŪTI KULTIVUOJAMAS LABORATORIJOJE IR NESENIAI SUKURTAS IŠSAMUS JO MOLEKULINĖS ANALIZĖS PRIEMONIŲ RINKINYS, KURĮ, BE KITŲ METODŲ, SUDARO EFEKTYVI GENŲ TRANSFORMACIJA IR PAKEITIMAS HOMOLOGINE REKOMBINACIJA. ĮDOMU TAI, KAD PRELIMINARI JO BIOCHEMINĖS SUDĖTIES ANALIZĖ ATSKLEIDĖ BIOTECHNOLOGINIŲ INTERESŲ JUNGINIŲ, TOKIŲ KAIP KAROTINOIDAI, POLINESOČIŲJŲ RIEBALŲ RŪGŠČIŲ RAKTAS Į ŽMONIŲ SVEIKATĄ, TAIP PAT SOČIŲJŲ RIEBALŲ RŪGŠČIŲ, KURIOS GALI BŪTI NAUDOJAMOS BIODYZELINO GAMYBAI, BIOSINTEZĘ. DĖL TO OSTREOCOCCUS TAURI YRA IDEALUS, TAČIAU DAŽNIAUSIAI NEIŠTIRTAS ORGANIZMAS MOLEKULINĖS SISTEMOS BIOLOGIJOS PROJEKTAMS. TODĖL ŠIAME PROJEKTE MES SIEKIAME ATSKLEISTI MOLEKULINIUS MECHANIZMUS, KURIAIS GRINDŽIAMA BIOTECHNOLOGINĖS SVARBOS JUNGINIŲ BIOSINTEZĖ OSTREOCOCCUS TAURI, LAIKANTIS NAUJOVIŠKO TARPDISCIPLININIO POŽIŪRIO, KURIO REZULTATAI GALĖTŲ BŪTI EKSTRAPOLIUOTI KITIEMS MIKRODUMBLIAMS AR NET AUKŠTESNIEMS AUGALAMS. MŪSŲ PROJEKTAS INTEGRUOS LABAI KONTROLIUOJAMUS NEPERTRAUKIAMO MIKRODUMBLIŲ AUGINIMO METODUS SU ĢOMICSТTECHNOLOGIJOMIS IR NESENIAI SUKURTUS DAUGIALYPIUS STATISTIKOS METODUS DIDELIEMS DUOMENŲ RINKINIAMS INTEGRUOTI. GALUTINIS TIKSLAS – NUSTATYTI GALIMŲ TRANSKRIPCIJOS FAKTORIŲ RINKINĮ, KURIS KONTROLIUOTŲ BIOTECHNOLOGINĖS SVARBOS JUNGINIŲ BIOSINTEZĘ IR JŲ REGULOMŲ APIBŪDINIMĄ, INTEGRUOJANT RNR-SEQ, CHIP-SEQ, PROTEOMINIUS IR FIZIOLOGINIUS DUOMENIS. MŪSŲ PROJEKTO REZULTATAI BUS VIEŠAI PRIEINAMI PER INTERNETINĘ PRIEMONĘ, KURI LEIS TYRĖJAMS KURTI PERSPEKTYVIAS GENETINES MODIFIKACIJAS, SKIRTAS KONKREČIŲ BIOTECHNOLOGINIŲ JUNGINIŲ BIOSINTEZĖS OPTIMIZAVIMUI OSTREOCOCCUS TAURI. (Lithuanian)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    SVJETSKO STANOVNIŠTVO SVE VIŠE RASTE STVARAJUĆI DOSAD NEZABILJEŽENE POTREBE ZA ENERGIJOM I HRANOM. MASOVNO ISKORIŠTAVANJE FOSILNIH GORIVA KAKO BI SE ZADOVOLJILA TA POTRAŽNJA ZA ENERGIJOM DOVODI DO VELIKOG NAKUPLJANJA CO2 U ATMOSFERI I NAKNADNIH KLIMATSKIH PROMJENA. TO UTJEČE NA PRINOS USJEVA I SMANJUJE POVRŠINU ZEMLJIŠTA POGODNU ZA POLJOPRIVREDU, A U KONAČNICI POVEĆAVA POTHRANJENOST I S NJOM POVEZANE LJUDSKE BOLESTI. U TOM SCENARIJU NESTAŠICE ENERGIJE I HRANE MORSKE MIKROALGE POSTAJU OBEĆAVAJUĆI IZVORI ODRŽIVIH BIOGORIVA, GNOJIVA, HRANE ZA ŽIVOTINJE I HRANJIVIH TVARI ZA LJUDE. MEĐUTIM, MOLEKULARNI MEHANIZMI KOJIMA SE KONTROLIRA BIOSINTEZA BIOTEHNOLOŠKIH SPOJEVA I DALJE SU UGLAVNOM NEOBILJEŽENI U MIKROALGEMA, ŠTO OTEŽAVA RAZVOJ NJIHOVA PUNOG POTENCIJALA KAO STANIČNIH TVORNICA KOJE BI MOGLE ZNATNO DOPRINIJETI RJEŠAVANJU TIH IZAZOVA. BIOLOGIJA MOLEKULARNIH SUSTAVA SLIJEDI MULTIDISCIPLINARNI PRISTUP KOJI KOMBINIRA TEHNOLOGIJE S RAČUNALSTVOM VISOKIH PERFORMANSI I MATEMATIČKIM METODAMA ZA RAZVOJ PREDIKTIVNIH MODELA KOJI KARAKTERIZIRAJU MOLEKULARNE MEHANIZME KOJI KONTROLIRAJU FUNKCIONIRANJE I FIZIOLOGIJU ŽIVIH ORGANIZAMA. IPAK, SLOŽENOST VEĆINE MODELA ORGANIZAMA ČINI OVAJ POTHVAT NEUPADLJIVIM. STOGA, ISTRAŽIVAČI TRAŽE INTENZIVNU POTRAGU ZA JEDNOSTAVNIM, ALI ZANIMLJIVIM ORGANIZMIMA ZA KOJE JE MOGUĆ RAZVOJ PREDIKTIVNIH MODELA GENOMA TEMELJENIH NA INTEGRACIJI MULTI-OMIKA. U TOM POGLEDU, OSTREOCOCCUS TAURI SE SMATRA NAJMANJIM SLOBODNIM ŽIVIM EUKARYOTEOM KOJI JE DOSAD BIO POZNAT. POSJEDUJE JEDAN OD NAJMANJIH GENOMA MEĐU FOTOSINTETSKIM EUKARIOTIMA KOJI SE SASTOJE OD 13 MB. OSIM TOGA, MOŽE SE UZGAJATI U LABORATORIJU I RAZVIJEN JE NOVI KOMPLETAN ALAT ZA NJEGOVU MOLEKULARNU ANALIZU KOJI, MEĐU OSTALIM TEHNIKAMA, OBUHVAĆA UČINKOVITU TRANSFORMACIJU GENA I ZAMJENU HOMOLOGNOM REKOMBINACIJOM. ZANIMLJIVO, PRELIMINARNA ANALIZA NJEGOVOG BIOKEMIJSKOG SASTAVA OTKRILA JE BIOSINTEZU BIOTEHNOLOŠKIH SPOJEVA KAO ŠTO SU KAROTENOIDI, POLINEZASIĆENE MASNE KISELINE KLJUČNE ZA LJUDSKO ZDRAVLJE, KAO I ZASIĆENE MASNE KISELINE PODLOŽNE PROIZVODNJI BIODIZELA. TO ČINI OSTREOCOCCUS TAURI IDEALNIM, ALI UGLAVNOM NEISTRAŽENIM ORGANIZMOM ZA PROJEKTE BIOLOGIJE MOLEKULARNOG SUSTAVA. U SKLADU S TIM, U OVOM PROJEKTU NASTOJIMO OTKRITI MOLEKULARNE MEHANIZME NA KOJIMA SE TEMELJI BIOSINTEZA SPOJEVA BIOTEHNOLOŠKOG INTERESA U OSTREOCOCCUS TAURI SLIJEDEĆI INOVATIVAN MULTIDISCIPLINARNI PRISTUP ČIJI BI SE REZULTATI MOGLI EKSTRAPOLIRATI NA DRUGE MIKROALGE ILI ČAK VIŠE BILJKE. NAŠ ĆE PROJEKT INTEGRIRATI VISOKO KONTROLIRANE TEHNIKE KONTINUIRANOG UZGOJA MIKROALGE S TEHNOLOGIJAMA I NEDAVNO RAZVIJENE MULTIVARIJATNE STATISTIČKE METODE ZA INTEGRACIJU VELIKIH SKUPOVA PODATAKA. KONAČNI CILJ SASTOJI SE OD UTVRĐIVANJA NIZA FAKTORA TRANSKRIPCIJE KANDIDATA KOJI KONTROLIRAJU BIOSINTEZU SPOJEVA OD BIOTEHNOLOŠKOG INTERESA I KARAKTERIZACIJU NJIHOVIH REGULOMES INTEGRIRANJEM RNA-SEQ, ČIP-SEQ, PROTEOMSKIH I FIZIOLOŠKIH PODATAKA. REZULTATI NAŠEG PROJEKTA BIT ĆE JAVNO DOSTUPNI PUTEM INTERNETSKOG ALATA KOJI ĆE OMOGUĆITI ISTRAŽIVAČIMA DA DIZAJNIRAJU OBEĆAVAJUĆE GENETSKE MODIFIKACIJE ZA OPTIMIZACIJU BIOSINTEZE SPECIFIČNIH SPOJEVA OD BIOTEHNOLOŠKOG INTERESA U OSTREOCOCCUS TAURI. (Croatian)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    DEN MÄNSKLIGA VÄRLDENS BEFOLKNING ÖKAR DRASTISKT OCH GENERERAR ALDRIG TIDIGARE SKÅDADE BEHOV AV ENERGI OCH LIVSMEDEL. DEN MASSIVA EXPLOATERINGEN AV FOSSILA BRÄNSLEN FÖR ATT TILLGODOSE DETTA ENERGIBEHOV LEDER TILL EN HÖG KOLDIOXIDACKUMULERING I ATMOSFÄREN OCH DEN EFTERFÖLJANDE KLIMATFÖRÄNDRINGEN. DETTA PÅVERKAR SKÖRDEAVKASTNINGEN OCH MINSKAR DEN MARKYTA SOM LÄMPAR SIG FÖR JORDBRUKET, VILKET I SLUTÄNDAN LEDER TILL ÖKAD UNDERNÄRING OCH TILLHÖRANDE SJUKDOMAR HOS MÄNNISKOR. I DETTA SCENARIO MED BRIST PÅ ENERGI OCH LIVSMEDEL VÄXER DE MARINA MIKROALGER FRAM SOM LOVANDE KÄLLOR TILL HÅLLBARA BIOBRÄNSLEN, GÖDSELMEDEL, FODER OCH MÄNSKLIGA NÄRINGSÄMNEN. ICKE DESTO MINDRE ÄR DE MOLEKYLÄRA MEKANISMER SOM KONTROLLERAR BIOSYNTESEN AV BIOTEKNISKA FÖRENINGAR AV BIOTEKNISKT INTRESSE TILL STÖRSTA DELEN INTE KARAKTÄRISERADE I MIKROALGER, VILKET HINDRAR UTVECKLINGEN AV DERAS FULLA POTENTIAL SOM CELLFABRIKER SOM SKULLE KUNNA BIDRA VÄSENTLIGT TILL ATT LÖSA DESSA UTMANINGAR. MOLEKYLÄRA SYSTEMBIOLOGI FÖLJER ETT TVÄRVETENSKAPLIGT TILLVÄGAGÅNGSSÄTT SOM KOMBINERAR TEKNIK MED HÖGPRESTERANDE DATORSYSTEM OCH MATEMATISKA METODER FÖR ATT UTVECKLA PREDIKTIVA MODELLER SOM KARAKTERISERAR DE MOLEKYLÄRA MEKANISMER SOM STYR LEVANDE ORGANISMERS FUNKTION OCH FYSIOLOGI. ÄNDÅ GÖR KOMPLEXITETEN I DE FLESTA MODELLORGANISMER DETTA FÖRSÖK INVECKLA. DÄRFÖR, FORSKARE BEDRIVER EN INTENSIV SÖKNING EFTER ENKLA MEN INTRESSANTA ORGANISMER FÖR VILKA UTVECKLINGEN AV GENOM BREDA PREDIKTIVA MODELLER BASERADE PÅ INTEGRERING AV MULTI-OMICS ÄR GENOMFÖRBAR. I DETTA AVSEENDE ANSES OSTREOCOCCUS TAURI VARA DEN MINSTA FRIA LEVANDE EUKARYOT SOM HITTILLS ÄR KÄND. DEN HAR EN AV DE MINSTA GENOMEN BLAND FOTOSYNTETISKA EUKARYOTES BESTÅENDE AV 13 MB. DESSUTOM KAN DEN ODLAS I LABBET OCH EN NY KOMPLETT VERKTYGSLÅDA FÖR DESS MOLEKYLÄRA ANALYS HAR TAGITS FRAM SOM BLAND ANNAT OMFATTAR EFFEKTIV GENTRANSFORMATION OCH ERSÄTTNING AV HOMOLOG REKOMBINATION. INTRESSANT NOG HAR PRELIMINÄR ANALYS AV DESS BIOKEMISKA SAMMANSÄTTNING AVSLÖJAT BIOSYNTESEN AV FÖRENINGAR AV BIOTEKNISKT INTRESSE SÅSOM KAROTENOIDER, FLEROMÄTTADE FETTSYROR NYCKEL I MÄNNISKORS HÄLSA SAMT MÄTTADE FETTSYROR SOM LÄMPAR SIG FÖR BIODIESELPRODUKTION. DETTA GÖR OSTREOCOCCUS TAURI TILL EN IDEALISK MEN MESTADELS OUTFORSKAD ORGANISM FÖR MOLEKYLÄRA SYSTEMBIOLOGIPROJEKT. DÄRFÖR SYFTAR VI I DETTA PROJEKT TILL ATT AVSLÖJA DE MOLEKYLÄRA MEKANISMER SOM LIGGER TILL GRUND FÖR BIOSYNTESEN AV FÖRENINGAR AV BIOTEKNISKT INTRESSE I OSTREOCOCCUS TAURI ENLIGT ETT INNOVATIVT TVÄRVETENSKAPLIGT TILLVÄGAGÅNGSSÄTT VARS RESULTAT KAN EXTRAPOLERAS TILL ANDRA MIKROALGER ELLER TILL OCH MED HÖGRE VÄXTER. VÅRT PROJEKT KOMMER ATT INTEGRERA STARKT KONTROLLERADE KONTINUERLIGA MIKROALGODLINGSTEKNIKER MED -OMIKTEKNIK OCH NYLIGEN UTVECKLADE MULTIVARIATA STATISTISKA METODER FÖR INTEGRERING AV STORA DATAMÄNGDER. DET SLUTLIGA MÅLET BESTÅR I ATT IDENTIFIERA EN UPPSÄTTNING KANDIDATTRANSKRIPTIONSFAKTORER SOM STYR BIOSYNTESEN AV FÖRENINGAR AV BIOTEKNISKT INTRESSE OCH KARAKTERISERINGEN AV DERAS REGULOMER GENOM ATT INTEGRERA RNA-SEQ, CHIP-SEQ, PROTEOMISKA OCH FYSIOLOGISKA DATA. RESULTATEN AV VÅRT PROJEKT KOMMER ATT OFFENTLIGGÖRAS GENOM ETT WEBBASERAT VERKTYG SOM GÖR DET MÖJLIGT FÖR FORSKARE ATT UTFORMA LOVANDE GENETISKA MODIFIERINGAR FÖR OPTIMERING AV BIOSYNTESEN AV SPECIFIKA FÖRENINGAR AV BIOTEKNISKT INTRESSE I OSTREOCOCCUS TAURI. (Swedish)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    POPULAȚIA MONDIALĂ UMANĂ GENEREAZĂ ÎN MOD DRASTIC NEVOI FĂRĂ PRECEDENT ÎN MATERIE DE ENERGIE ȘI HRANĂ. EXPLOATAREA MASIVĂ A COMBUSTIBILILOR FOSILI PENTRU A SATISFACE ACEASTĂ CERERE DE ENERGIE PRODUCE O ACUMULARE MARE DE CO2 ÎN ATMOSFERĂ ȘI SCHIMBĂRILE CLIMATICE ULTERIOARE. ACEST LUCRU AFECTEAZĂ RANDAMENTUL CULTURILOR ȘI REDUCE SUPRAFAȚA DE TEREN ADECVATĂ PENTRU AGRICULTURĂ, ÎN CELE DIN URMĂ, ACCENTUÂND MALNUTRIȚIA ȘI BOLILE UMANE ASOCIATE ACESTEIA. ÎN ACEST SCENARIU DE PENURIE DE ENERGIE ȘI DE ALIMENTE, MICROALGELE MARINE APAR CA SURSE PROMIȚĂTOARE DE BIOCOMBUSTIBILI, ÎNGRĂȘĂMINTE, FURAJE ȘI NUTRIENȚI UMANI DURABILI. CU TOATE ACESTEA, MECANISMELE MOLECULARE CARE CONTROLEAZĂ BIOSINTEZA COMPUȘILOR DE INTERES BIOTEHNOLOGIC RĂMÂN ÎN MARE PARTE NECARACTERIZATE ÎN MICROALGE, ÎMPIEDICÂND DEZVOLTAREA ÎNTREGULUI LOR POTENȚIAL CA FABRICI CELULARE CARE AR PUTEA CONTRIBUI ÎN MOD SUBSTANȚIAL LA SOLUȚIONAREA ACESTOR PROVOCĂRI. BIOLOGIA SISTEMELOR MOLECULARE URMEAZĂ O ABORDARE MULTIDISCIPLINARĂ CARE COMBINĂ TEHNOLOGIILE OMICE CU CALCULUL DE ÎNALTĂ PERFORMANȚĂ ȘI METODELE MATEMATICE PENTRU A DEZVOLTA MODELE PREDICTIVE CARE CARACTERIZEAZĂ MECANISMELE MOLECULARE CARE CONTROLEAZĂ FUNCȚIONAREA ȘI FIZIOLOGIA ORGANISMELOR VII. CU TOATE ACESTEA, COMPLEXITATEA CELOR MAI MULTE ORGANISME MODEL FACE CA ACEST EFORT SĂ FIE GREU DE SUPORTAT. PRIN URMARE, CERCETĂTORII URMĂRESC O CĂUTARE INTENSĂ PENTRU ORGANISME SIMPLE, DAR INTERESANTE, PENTRU CARE ESTE FEZABILĂ DEZVOLTAREA UNOR MODELE PREDICTIVE GENOMICE BAZATE PE INTEGRAREA MULTI-OMICII. ÎN ACEST SENS, OSTREOCOCCUS TAURI ESTE CONSIDERAT CEL MAI MIC EUCARIOT LIBER CUNOSCUT PÂNĂ ÎN PREZENT. EA POSEDĂ UNUL DINTRE CELE MAI MICI GENOMURI PRINTRE EUCARIOTE FOTOSINTETICE CONSTÂND DIN 13 MB. ÎN PLUS, ACESTA POATE FI CULTIVAT ÎN LABORATOR ȘI A FOST ELABORAT UN SET COMPLET DE INSTRUMENTE PENTRU ANALIZA SA MOLECULARĂ, CARE CUPRINDE, PRINTRE ALTE TEHNICI, TRANSFORMAREA EFICIENTĂ A GENELOR ȘI ÎNLOCUIREA PRIN RECOMBINARE OMOLOGĂ. INTERESANT, ANALIZA PRELIMINARĂ A COMPOZIȚIEI SALE BIOCHIMICE A DEZVĂLUIT BIOSINTEZA COMPUȘILOR DE INTERES BIOTEHNOLOGIC, CUM AR FI CAROTENOIZII, ACIZII GRAȘI POLINESATURAȚI ESENȚIALI ÎN SĂNĂTATEA UMANĂ, PRECUM ȘI ACIZII GRAȘI SATURAȚI CARE POT FI SUPUȘI PRODUCȚIEI DE BIOMOTORINĂ. ACEST LUCRU FACE CA OSTREOCOCCUS TAURI SĂ FIE UN ORGANISM IDEAL, DAR ÎN MARE PARTE NEEXPLORAT PENTRU PROIECTE DE BIOLOGIE A SISTEMULUI MOLECULAR. ÎN CONSECINȚĂ, ÎN ACEST PROIECT NE PROPUNEM SĂ DEZVĂLUIM MECANISMELE MOLECULARE CARE STAU LA BAZA BIOSINTEZEI COMPUȘILOR DE INTERES BIOTEHNOLOGIC ÎN OSTREOCOCCUS TAURI, URMÂND O ABORDARE MULTIDISCIPLINARĂ INOVATOARE ALE CĂREI REZULTATE AR PUTEA FI EXTRAPOLATE LA ALTE MICROALGE SAU CHIAR LA PLANTE SUPERIOARE. PROIECTUL NOSTRU VA INTEGRA TEHNICI DE CULTIVARE CONTINUĂ FOARTE CONTROLATĂ A MICROALGELOR CU TEHNOLOGII OMICE ȘI METODE STATISTICE MULTIVARIATE RECENT DEZVOLTATE PENTRU INTEGRAREA UNOR SETURI MARI DE DATE. OBIECTIVUL FINAL CONSTĂ ÎN IDENTIFICAREA UNUI SET DE FACTORI DE TRANSCRIERE CANDIDAȚI CARE CONTROLEAZĂ BIOSINTEZA COMPUȘILOR DE INTERES BIOTEHNOLOGIC ȘI CARACTERIZAREA REGULAMENTELOR ACESTORA PRIN INTEGRAREA DATELOR ARN-SEQ, CHIP-SEQ, PROTEOMICE ȘI FIZIOLOGICE. REZULTATELE PROIECTULUI NOSTRU VOR FI PUSE LA DISPOZIȚIA PUBLICULUI PRIN INTERMEDIUL UNUI INSTRUMENT WEB CARE VA PERMITE CERCETĂTORILOR SĂ PROIECTEZE MODIFICĂRI GENETICE PROMIȚĂTOARE PENTRU OPTIMIZAREA BIOSINTEZEI COMPUȘILOR SPECIFICI DE INTERES BIOTEHNOLOGIC ÎN OSTREOCOCCUS TAURI. (Romanian)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    SVETOVNO PREBIVALSTVO DRASTIČNO POVEČUJE POTREBE PO ENERGIJI IN HRANI, KAKRŠNE ŠE NI BILO. MNOŽIČNO IZKORIŠČANJE FOSILNIH GORIV ZA ZADOVOLJITEV TEGA POVPRAŠEVANJA PO ENERGIJI POVZROČA VELIKO KOPIČENJE CO2 V OZRAČJU IN POSLEDIČNE PODNEBNE SPREMEMBE. TO VPLIVA NA PRIDELEK KMETIJSKIH RASTLIN IN ZMANJŠUJE POVRŠINE, PRIMERNE ZA KMETIJSTVO, TER NA KONCU POVEČUJE PODHRANJENOST IN Z NJO POVEZANE ČLOVEŠKE BOLEZNI. V TEM SCENARIJU POMANJKANJA ENERGIJE IN HRANE SE MORSKE MIKROALGE POJAVLJAJO KOT OBETAVNI VIRI TRAJNOSTNIH BIOGORIV, GNOJIL, KRME IN ČLOVEŠKIH HRANIL. KLJUB TEMU PA MOLEKULARNI MEHANIZMI, KI NADZORUJEJO BIOSINTEZO BIOTEHNOLOŠKIH SPOJIN, V MIKROALGAH VEČINOMA NISO OPREDELJENI, KAR OVIRA RAZVOJ NJIHOVEGA CELOTNEGA POTENCIALA KOT CELIČNIH TOVARN, KI BI LAHKO BISTVENO PRISPEVALE K REŠEVANJU TEH IZZIVOV. BIOLOGIJA MOLEKULARNIH SISTEMOV SLEDI MULTIDISCIPLINARNEMU PRISTOPU, KI ZDRUŽUJE TEHNOLOGIJE Z VISOKOZMOGLJIVOSTNIM RAČUNALNIŠTVOM IN MATEMATIČNIMI METODAMI ZA RAZVOJ NAPOVEDNIH MODELOV, ZNAČILNIH ZA MOLEKULARNE MEHANIZME, KI NADZORUJEJO DELOVANJE IN FIZIOLOGIJO ŽIVIH ORGANIZMOV. KLJUB TEMU PA JE ZARADI ZAPLETENOSTI VEČINE VZORČNIH ORGANIZMOV TO PRIZADEVANJE NEZNOSNO. ZATO RAZISKOVALCI INTENZIVNO IŠČEJO PREPROSTE, A ZANIMIVE ORGANIZME, ZA KATERE JE MOŽEN RAZVOJ GENOMA ŠIROKIH NAPOVEDNIH MODELOV, KI TEMELJIJO NA INTEGRACIJI MULTI-OMIKE. V ZVEZI S TEM SE OSTREOCOCCUS TAURI ŠTEJE ZA NAJMANJŠI PROSTI ŽIVI EVKARIONT, KI JE DO ZDAJ ZNAN. IMA ENEGA NAJMANJŠIH GENOMOV MED FOTOSINTETIČNIMI EVKARIONTI, SESTAVLJENIMI IZ 13 MB. POLEG TEGA SE LAHKO GOJI V LABORATORIJU IN PRED KRATKIM JE BILA RAZVITA POPOLNA ZBIRKA ORODIJ ZA MOLEKULARNO ANALIZO, KI MED DRUGIM VKLJUČUJE UČINKOVITO GENSKO TRANSFORMACIJO IN ZAMENJAVO S HOMOLOGNO REKOMBINACIJO. ZANIMIVO JE, DA JE PREDHODNA ANALIZA BIOKEMIJSKE SESTAVE POKAZALA BIOSINTEZO BIOTEHNOLOŠKIH SPOJIN, KOT SO KAROTENOIDI, POLINENASIČENE MAŠČOBNE KISLINE, KLJUČNE ZA ZDRAVJE LJUDI, IN NASIČENE MAŠČOBNE KISLINE, PRIMERNE ZA PROIZVODNJO BIODIZLA. ZARADI TEGA JE OSTREOCOCCUS TAURI IDEALEN, VENDAR VEČINOMA NERAZISKAN ORGANIZEM ZA PROJEKTE BIOLOGIJE MOLEKULARNEGA SISTEMA. SKLADNO S TEM SI V TEM PROJEKTU PRIZADEVAMO RAZKRITI MOLEKULARNE MEHANIZME, KI PODPIRAJO BIOSINTEZO BIOTEHNOLOŠKIH SPOJIN V OSTREOCOCCUS TAURIJU Z INOVATIVNIM MULTIDISCIPLINARNIM PRISTOPOM, KATEREGA REZULTATI BI SE LAHKO EKSTRAPOLIRALI NA DRUGE MIKROALGE ALI CELO VIŠJE RASTLINE. NAŠ PROJEKT BO POVEZAL VISOKO NADZOROVANE TEHNIKE NEPREKINJENEGA GOJENJA MIKROALG S TEHNOLOGIJAMI IZOMIKE IN NEDAVNO RAZVITIMI VEČVARIANTNIMI STATISTIČNIMI METODAMI ZA INTEGRACIJO VELIKIH PODATKOVNIH NIZOV. KONČNI CILJ JE OPREDELITEV VRSTE KANDIDATNIH TRANSKRIPCIJSKIH FAKTORJEV, KI NADZORUJEJO BIOSINTEZO BIOTEHNOLOŠKIH SPOJIN, IN OPREDELITEV NJIHOVIH REGULOMES Z ZDRUŽEVANJEM RNA-SEQ, ČIPOV, PROTEOMSKIH IN FIZIOLOŠKIH PODATKOV. REZULTATI NAŠEGA PROJEKTA BODO JAVNO DOSTOPNI PREK SPLETNEGA ORODJA, KI BO RAZISKOVALCEM OMOGOČILO OBLIKOVANJE OBETAVNIH GENSKIH SPREMEMB ZA OPTIMIZACIJO BIOSINTEZE SPECIFIČNIH BIOTEHNOLOŠKIH SPOJIN V OSTREOCOCCUS TAURI. (Slovenian)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    LUDZKA LICZBA LUDNOŚCI NA ŚWIECIE DRASTYCZNIE ROŚNIE, GENERUJĄC BEZPRECEDENSOWE ZAPOTRZEBOWANIE NA ENERGIĘ I ŻYWNOŚĆ. MASOWA EKSPLOATACJA PALIW KOPALNYCH W CELU ZASPOKOJENIA TEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘ POWODUJE DUŻĄ AKUMULACJĘ CO2 W ATMOSFERZE I WYNIKAJĄCE Z NIEJ ZMIANY KLIMATU. WPŁYWA TO NA PLONY I ZMNIEJSZA POWIERZCHNIĘ GRUNTÓW NADAJĄCYCH SIĘ DO WYKORZYSTANIA W ROLNICTWIE, A OSTATECZNIE ZWIĘKSZA NIEDOŻYWIENIE I ZWIĄZANE Z NIM CHOROBY LUDZKIE. W TYM SCENARIUSZU NIEDOBORU ENERGII I ŻYWNOŚCI POJAWIAJĄ SIĘ MIKROALGI MORSKIE JAKO OBIECUJĄCE ŹRÓDŁA ZRÓWNOWAŻONYCH BIOPALIW, NAWOZÓW, PASZ I SKŁADNIKÓW ODŻYWCZYCH DLA LUDZI. NIEMNIEJ JEDNAK MECHANIZMY MOLEKULARNE KONTROLUJĄCE BIOSYNTEZĘ ZWIĄZKÓW O ZNACZENIU BIOTECHNOLOGICZNYM POZOSTAJĄ W WIĘKSZOŚCI NIEZIDENTYFIKOWANE W MIKROALGACH, UTRUDNIAJĄC ROZWÓJ ICH PEŁNEGO POTENCJAŁU JAKO ZAKŁADÓW KOMÓRKOWYCH, KTÓRE MOGŁYBY ZNACZĄCO PRZYCZYNIĆ SIĘ DO ROZWIĄZANIA TYCH PROBLEMÓW. BIOLOGIA SYSTEMÓW MOLEKULARNYCH OPIERA SIĘ NA WIELODYSCYPLINARNYM PODEJŚCIU ŁĄCZĄCYM ¿OMICS¿TECHNOLOGIE Z OBLICZENIAMI WYSOKOWYDAJNYMI I METODAMI MATEMATYCZNYMI W CELU OPRACOWANIA MODELI PREDYKCYJNYCH CHARAKTERYZUJĄCYCH MECHANIZMY MOLEKULARNE KONTROLUJĄCE FUNKCJONOWANIE I FIZJOLOGIĘ ORGANIZMÓW ŻYWYCH. NIEMNIEJ JEDNAK ZŁOŻONOŚĆ WIĘKSZOŚCI ORGANIZMÓW MODELOWYCH SPRAWIA, ŻE TO PRZEDSIĘWZIĘCIE STAJE SIĘ NIEUNIKNIONE. DLATEGO NAUKOWCY PROWADZĄ INTENSYWNE POSZUKIWANIA PROSTYCH, ALE INTERESUJĄCYCH ORGANIZMÓW, DLA KTÓRYCH MOŻLIWE JEST OPRACOWANIE MODELI PREDYKCYJNYCH O SZEROKIM GENOMIE OPARTYCH NA INTEGRACJI MULTI-OMIKI. POD TYM WZGLĘDEM OSTREOCOCCUS TAURI JEST UWAŻANY ZA NAJMNIEJSZY ŻYJĄCY EUKARIOT ZNANY DO TEJ PORY. POSIADA JEDEN Z NAJMNIEJSZYCH GENOMÓW WŚRÓD EUKARIOTÓW FOTOSYNTETYCZNYCH SKŁADAJĄCY SIĘ Z 13 MB. PONADTO MOŻNA GO HODOWAĆ W LABORATORIUM I OPRACOWANO KOMPLETNY ZESTAW NARZĘDZI DO JEGO ANALIZY MOLEKULARNEJ OBEJMUJĄCY M.IN. SKUTECZNĄ TRANSFORMACJĘ GENÓW I ZASTĄPIENIE GO PRZEZ REKOMBINACJĘ HOMOLOGICZNĄ. CO CIEKAWE, WSTĘPNA ANALIZA JEGO SKŁADU BIOCHEMICZNEGO WYKAZAŁA BIOSYNTEZĘ ZWIĄZKÓW O ZNACZENIU BIOTECHNOLOGICZNYM, TAKICH JAK KAROTENOIDY, WIELONIENASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE KLUCZOWE DLA ZDROWIA LUDZKIEGO, A TAKŻE NASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE PODATNE NA PRODUKCJĘ BIODIESLA. TO SPRAWIA, ŻE OSTREOCOCCUS TAURI JEST IDEALNYM, ALE W WIĘKSZOŚCI NIEZBADANYM ORGANIZMEM DO PROJEKTÓW BIOLOGII UKŁADU MOLEKULARNEGO. W ZWIĄZKU Z TYM CELEM PROJEKTU JEST ODSŁONIĘCIE MECHANIZMÓW MOLEKULARNYCH LEŻĄCYCH U PODSTAW BIOSYNTEZY ZWIĄZKÓW O ZNACZENIU BIOTECHNOLOGICZNYM OSTREOCOCCUS TAURI, ZGODNIE Z INNOWACYJNYM PODEJŚCIEM MULTIDYSCYPLINARNYM, KTÓREGO WYNIKI MOŻNA BY EKSTRAPOLOWAĆ NA INNE MIKROALGI LUB NAWET WYŻSZE ROŚLINY. NASZ PROJEKT ZINTEGRUJE WYSOCE KONTROLOWANE TECHNIKI UPRAWY MIKROALG CIĄGŁYCH Z ŻOMICS¿TECHNOLOGIE I NIEDAWNO OPRACOWANE WIELOWYMIAROWE METODY STATYSTYCZNE DO INTEGRACJI DUŻYCH ZBIORÓW DANYCH. OSTATECZNYM CELEM JEST OKREŚLENIE ZESTAWU POTENCJALNYCH CZYNNIKÓW TRANSKRYPCYJNYCH KONTROLUJĄCYCH BIOSYNTEZĘ ZWIĄZKÓW O ZNACZENIU BIOTECHNOLOGICZNYM ORAZ CHARAKTERYSTYKĘ ICH REGULOMII POPRZEZ INTEGRACJĘ DANYCH RNA-SEQ, CHIP-SEQ, PROTEOMICZNYCH I FIZJOLOGICZNYCH. WYNIKI NASZEGO PROJEKTU ZOSTANĄ UDOSTĘPNIONE PUBLICZNIE ZA POMOCĄ NARZĘDZIA INTERNETOWEGO, KTÓRE UMOŻLIWI NAUKOWCOM OPRACOWANIE OBIECUJĄCYCH MODYFIKACJI GENETYCZNYCH W CELU OPTYMALIZACJI BIOSYNTEZY OKREŚLONYCH ZWIĄZKÓW O ZNACZENIU BIOTECHNOLOGICZNYM OSTREOCOCCUS TAURI. (Polish)
    point in time
    17 August 2022
    0 references
    location (string)
    Sevilla
    0 references
    date of last update
    20 December 2023
    0 references

    Identifiers

    Spanish Kohesio ID
    BIO2017-84066-R
    0 references
     
    Retrieved from "https://linkedopendata.eu/w/index.php?title=Item:Q3141793&oldid=40591894"