| teema: | Rakkude ab initio konstrueerimise alused. |
|---|---|
| tunnusnumber: | ETF5188 |
| projekti tüüp: | Eesti Teadusfondi grant |
| erialad: |
1.6-1.9. Keemia ja molekulaarbioloogia 2.7. Bio- ja toiduainete tehnoloogia |
| seisund: | lõppenud |
| asutus: | Tallinna Tehnikaülikool |
| projekti juht: | Raivo Vilu |
| kestus: | 01.01.2002 - 31.12.2005 |
| kirjeldus: | Projekti põhiline hüpotees seisneb asjaolus, et bakteri (ning arvatavasti ka üherakuliste eukarüootide nagu pärmid, seened jne.) rakkude ensüümide koostis on optimeeritud maksimaalse kasvukiiruse tingimustele. Niisugustes tingimustes funktsioneerivad ensüümid täie võimsusega, mis on lähedane kcat-le. Selline eeldus lubab edasi arendada raku metabolismi voogude mudelit ja ühendada ensüümide katalüütilised omadused (kcat ja KM, ensüümide kontsentratsioonid, nende aminohappeline koostis jne.) raku kasvu kirjeldavate karakteristikutega (µmax, KS). Esimene samm mudeli loomisel on raku ensüümide koostise arvutamine ja saadud tulemuste võrdlemine andmetega, mis on saadaval biokeemia andmebaasides. Teine hüpotees seisneb selles, et polümerisatsioonivood (valkude, RNA, DNA, lipiidide ja polüsahhariidide süntees jne.) on maksimaalse kasvukiiruse tingimustes optimeeritud. See hüpotees lubab meil arvutada ensüümide, raku makromolekulaarse ja monomeerse koostise ning µmax väärtuse kasutades raku metabolismi voogude mudelit (MVA) ja ensüümide molekulaarseid jakatalüütilisi omadusi (kcat ja KM, ensüümide kontsentratsioonid, nende aminohappeline koostis jne.). Raku monomeerse koostise ja polümerisatsioonivoogude bilansi abil arvutatud maksimaalsel kasvukiirusel kasvava raku ensüümide sisaldust kontrollitakse eksperimentaalselt kasutades rakkude kultiveerimisel A-staadi ja "batch" tehnoloogiaid ja 2D SDS-elektroforeesi. Kolmanda hüpoteesi järgi on raku suurus määratud maksimaalsel kasvukiirusel difusiooni (rakusisene difusioon) ja minimaalsel kasvukiirusel substraadi kontsentratsiooniga (rakuväline difusioon). Seda hüpoteesi kontrollitakse võrreldes teoreetiliselt arvutatud rakkude suuruseid kirjanduse andmetega ning uuritakse eksperimentaalselt rakkude suuruste muutuseid kontrollitud kultiveerimistingimustes kasutades A-staadi tehnoloogiat,Coulter Counter't ja tsütomeetriat. Neljas hüpotees on kontrollida rakusiseste voogudemustrite ja ensüümide koostise modifikatsioone ja lisapiiranguid, mille seab rakutsükkel. Arvutustes kasutatakse Helmstetter-Cooper'i mudelit ning võrreldakse saadud tulemusi kirjanduse andmetega. |
| projektiga seotud isikud | ||||
|---|---|---|---|---|
| nr | nimi | asutus | amet | |
| 1. | Kaarel Adamberg | Tallinna Tehnikaülikool | doktorant | |
| 2. | Kaja Kasemets | Tallinna Tehnikaülikool | doktorant | |
| 3. | Marina Krapivina | Tallinna Tehnikaülikool | doktorant | |
| 4. | Anne Menert | Tallinna Tehnikaülikool | teadur | |
| 5. | Toomas Paalme | Tallinna Tehnikaülikool | professor | |
| 6. | Raivo Vilu | Tallinna Tehnikaülikool | Prof. | |