Interaktivt kort over metabolisk syntese af kemikalier

Et forskerhold bestående af Woo Dae Jang, Gi Bae Kim og den fremtrædende professor Sang Yup Lee fra Institut for Kemi og Biomolekylær Teknik ved KAIST rapporterede om et interaktivt metabolisk kort over biobaserede kemikalier. Deres forskningsartikel "An interactive metabolic map of bio-based chemicals" blev offentliggjort online i Trends in Biotechnology den 10. august 2022.

Som en reaktion på hurtige klimaændringer og miljøforurening får forskning i produktion af petrokemiske produkter ved hjælp af mikroorganismer opmærksomhed som et bæredygtigt alternativ til eksisterende produktionsmetoder. For at syntetisere forskellige kemiske stoffer, materialer og brændstof ved hjælp af mikroorganismer, er det nødvendigt først at konstruere den biosyntetiske vej mod det ønskede produkt ved udforskning og opdagelse og introducere dem i mikroorganismer. For effektivt at syntetisere forskellige kemiske stoffer er det nogle gange nødvendigt at anvende kemiske metoder sammen med bioingeniørmetoder, der bruger mikroorganismer på samme tid. Til produktion af ikke-indfødte kemikalier er nye veje designet ved at rekruttere enzymer fra heterologe kilder eller ved at anvende enzymer designet gennem rationel konstruktion, rettet evolution eller ab initio design.

Forskerholdet havde færdiggjort et kort over kemikalier, som kompilerede alle tilgængelige veje for biologiske og/eller kemiske reaktioner, der fører til produktion af forskellige biobaserede kemikalier tilbage i 2019, og publicerede kortet i Nature Catalysis . Kortet blev distribueret i form af en plakat til industrier og den akademiske verden, så biobaserede kemikaliers synteseveje kunne kontrolleres med et øjeblik.

Forskerholdet har denne gang udvidet det biobaserede kemikaliekort i form af et interaktivt kort på nettet, så alle med internetadgang hurtigt kan udforske effektive veje til at syntetisere ønskede produkter. Det webbaserede kort giver interaktive visuelle værktøjer til at tillade interaktiv visualisering, udforskning og analyse af komplekse netværk af biologiske og/eller kemiske reaktioner mod de ønskede produkter. Derudover diskuterer det rapporterede papir også produktionen af ​​naturlige forbindelser, der bruges til forskellige formål såsom mad og medicin, som vil hjælpe med at designe nye veje gennem lignende tilgange eller ved at udnytte promiskuiteten af ​​enzymer beskrevet på kortet. Det offentliggjorte biobaserede kemikaliekort er også tilgængeligt online.

De første forfattere, Dr. Woo Dae Jang og Ph.D. studerende Gi Bae Kim, siger, at de "udførte denne undersøgelse for at imødekomme efterspørgslen efter opdatering af det tidligere distribuerede kemikaliekort og forbedre dets alsidighed."

"Kortet forventes at blive brugt i en bred vifte af forskning og i bestræbelser på at fastlægge strategier og perspektiver for kemisk produktion ved at inkorporere bio- og kemiske metoder, der er detaljeret i kortet."

Den fremtrædende professor Sang Yup Lee siger, at "det interaktive biobaserede kemikaliekort forventes at hjælpe med at designe og optimere de metaboliske veje til biosyntese af målkemikalier sammen med strategierne for kemiske omdannelser, der tjener som en plan for udvikling af yderligere ideer om produktion af ønskede kemikalier gennem biologiske og/eller kemiske reaktioner." + Udforsk yderligere

Et omfattende metabolisk kort til produktion af biobaserede kemikalier