Kvasinky jako nástroj syntetické biologie

Abstract

Abstract- Yeast as a tool of synthetic biology Synthetic biology is a multidisciplinary field using elements of molecular biology, genetic engineering and bioinformatics. Its main objectives include, but are not limited to, the design of new, naturally occurring living systems with novel properties, such as the production of pharmaceuticals or other industrially important molecules, and the design and standardization of biological system components and toolkits. Yeasts, and Saccharomyces cerevisiae in particular, are an attractive subject for this field because of their efficient homologous recombination system capable of easily incorporating exogenous DNA based on regions of homology and a flexible genome that allows large-scale modifications without major fitness impacts. As a eukaryotic organism, it is also convenient to use yeast expression systems as a cellular factory because it naturally performs post- translational modifications on proteins, opening up the possibility of producing heterologous mammalian and other eukaryotic proteins. These properties make Saccharomyces cerevisiae an ideal candidate for basic research on gene interactions through libraries of specifically modified strains, industrial production of organic molecules, and the design and application of novel genome modification tools....

Abstrakt- Kvasinky jako nástroj syntetické biologie Syntetická biologie je multidisciplinární obor využívající prvků zejména molekulární biologie, genového inženýrství a bioinformatiky. Mezi její hlavní cíle řadíme mimo jiné design nových, v přírodě se nevyskytujících živých systémů s novými vlastnostmi, například produkcí léčiv či jiných průmyslově významných molekul a design a standardizace prvků biologických systémů a setů nástrojů pro práci s nimi. Kvasinky, mezi nimi hlavně Saccharomyces cerevisiae, jsou pro tento obor lákavým subjektem kvůli svému efektivnímu systému homologní rekombinace schopnému na základě oblastí homologie jednoduše začlenit exogenní DNA a dále kvůli flexibilnímu genomu, který umožňuje provádět rozsáhlé modifikace bez velkých dopadů na fitness. Díky vlastnostem typickým pro eukaryotní organismy je také vhodné využívat kvasinkové expresní systémy coby buněčné továrny, neboť přirozeně provádí post-translační modifikace na proteinech, což otevírá možnosti produkce heterologních proteinů savců a dalších skupin organismů. Tyto vlastnosti dělají ze Saccharomyces cerevisiae ideálního kandidáta pro základní výzkum genových interakcí skrze knihovny specificky modifikovaných kmenů, průmyslovou produkci organických molekul a design a aplikaci nových nástrojů pro modifikaci genomů. Klíčová...