Программа для ЭВМ «Программа для исследования кинетической модели биосинтеза молочной кислоты термофильными бактериями рода Geobacillus (ЭлСи: Geobac)»

Патентообладатель

ФГБНУ «ФИЦ ИЦиГ СО РАН»

Авторы

Акбердин И.Р., Нуриддинов М.А., Казанцев Ф.В., Пельтек С.Е.

Краткая характеристика

Разработанная программа является компьютерной моделью для исследования и оптимизации синтеза молочной кислоты термофильными бактериями рода Geobacillus и предназначена для планирования направленных экспериментов молекулярно-генетической инженерии с бактерией Geobacillus spp с целью получения штаммов-суперпродуцентов.

Рис.1. Планирование направленных экспериментов молекулярно-генетической инженерии с бактерией Geobacillus spp. по оптимизации синтеза молочной кислоты с помощью численного анализа математической модели. Слева приведена схема биосинтеза молочной кислоты, этанола в клетке Geobacillus spp: зеленой стрелкой указана активация синтеза фермента с гена ldh (ldhup), а красным крестиком – нокаут гена acdh (acdh). Справа приведена динамика изменения концентрации молочной кислоты в двух мутантных вариантах клетки Geobacillus spp. (acdh и acdhldhup). Ось X- время (ч); Ось Y – концентрация метаболита (mM).

Области возможного использования

Программа позволяет предсказывать динамику изменения концентрации синтезируемой молочной кислоты в зависимости от молекулярно-генетических манипуляций с активностью ферментов метаболической системы.

Степень готовности разработки к практическому применению

Программа готова к практическому применению.

Возможный технический и (или) экономический эффект

Разработанная программа позволяет не только воспроизводить имеющиеся экспериментальные данные по динамике функционирования центрального метаболизма бактериальной клетки Geobacillus spp., но и является мощным in silico инструментом для исследования режимов функционирования и метаболических потоков при «компьютерном создании» мутантных генотипов соответствующей бактерии, что позволит сократить время и финансовые средства на создание соответствующих биотехнологически важных бактериальных штаммов.

Сравнительные характеристики с известными разработками

В настоящее время разработанная программа не имеет аналогов.

Патентная защита разработки Свидетельство № 2014610722, зарегистрировано 16.01.2014.