Herbicīdi kā rīks ar proteīniem bagātu mutantu selekcijā
Vienšūnu proteīni (SCP) ir laba alternatīva lauksaimniecības izcelsmes proteīnu aizvietošanai, jo SCP ražošana ir videi draudzīgāka, tā patērē mazāk ūdeni, tai nepieciešamas mazākas zemes platības un SCP var ražot no agroindustriālajiem blakusproduktiem. SCP ražojošie mikroorganismi ir visu SCP tehnoloģisko risinājumu pamatā, līdz ar to šo celmu īpašību un ražības uzlabošana ir vitāli būtiska SCP tehnoloģiju konkurētspējas celšanai.
Šajā projektā autori piedāvā jaunu paņēmienu kā radīt SCP ražojošus celmus. Šajā paņēmienā tiktu izmantoti aminoskābju inhibitori (herbicīdi), lai izdarītu selektīvo spiedienu uz radītajiem mutantu celmiem. Mutanti, kas augs visstraujāk uz selektīvajām barotnēm, uzrādīs augstākas kopējā proteīna koncentrācijas un/vai uzlabotu aminoskābju profilu.
Projekts sāksies ar multikritēriju analīzi, lai identificētu piemērotākos celmus, mutaģenēzes metodes, aminoskābju inhibitorus un no agroindustriālajiem blakusproduktiem veidotās barotnes sastāvu. Atlasītās kopas tiks testētas laboratorijā, kur radīto mutantu celmu SCP iznākums un ražošanas efektivitāte tiks izvērtēta. Dzīves cikla analīze tiks veikta kopai, kura eksperimentos būs uzrādījusi labākos rezultātus.
Rezultāti tiks izmantoti, lai stiprinātu intelektuālā īpašuma tiesības, tālāk attīstītu tehnoloģijas konceptu, sagatavotu jaunus projektu pieteikumus un zinātniskās publikācijas, iepazīstinātu uzņēmējus, sabiedrību un studentus ar izstrādāto tehnoloģiju un sagatavotu rekomendācijas likumdevējiem.
PROJEKTU FINANSĒ:
Latvijas Zinātnes padomes Fundamentālo un lietišķo pētījumu projekts
Projekta Nr. lzp-2022/1-0126
PROJEKTA ĪSTENOŠANAS PERIODS:
2023. gada 1. aprīlis – 2026. gada 31. marts
PROJEKTA FINANSĒJUMS:
300 000,00 EUR
PROJEKTA ZINĀTNISKAIS VADĪTĀJS:
Valdis Vītoliņš
PUBLICĒTS:
01.05.2023.
2024. gada 17. oktobrī vadošā pētniece Ilze Vamža Korejas-Latvijas Klimata tehnoloģiju partnerības semināra ietvarā pastāstīja par projeku prezentācijas “Transition to bio-based industries” ietvarā.
2024. gada 4. oktobrī profesore Jeļena Pubule vadīja lekciju studiju kursā “Vides un klimata ceļvedis” aptuveni 300 studentiem par biotehnoloģijām, ietverot arī pie projektā strādātās tehnoloģijas.
2024. gada 6. martā vadošais pētnieks Krišs Spalviņš profesora Farouk YALAOUI no University of Technology of Troyes (UTT) vizītes laikā iepazīstināja ar biosistēmu laboratoriju un projektu “Herbicīdi kā rīks ar proteīniem bagātu mutantu selekcijā”.
2024. gada 27. janvārī pētniece Indra Bērziņa atvērto durvju dienu laikā iepazīstināja ar biosistēmu laboratoriju un projekta “Herbicīdi kā rīks ar proteīniem bagātu mutantu selekcijā” ietvarā izstrādāto tehnoloģiju.
2023. gada 27. novembrī vadošais pētnieks Krišs Spalviņš piedalījās Latvijas Radio 1 raidījumā “Zināmais nezināmajā”, kurā dalījās ar savu pieredzi par tēmu “Atkritumi jūras piekrastē. Vērtības atkritumu poligonos un ražošanas blakusproduktos”.
Raidījuma ierakstu meklē ŠEIT.
2023. gada 10. oktobrī vadošais pētnieks Krišs Spalviņš Insubrijas Universitātes profesora Giorgio Maria Zamperetti vizītes laikā iepazīstināja ar biosistēmu laboratoriju.
2023. gada 30. augustā Rīgas Tehniskajā universitātē (RTU) viesojas klimata un enerģētikas ministrs Raimonds Čudars ar ministrijas parlamentāro sekretāru Kārli Šadurski un kolēģiem. Vizītes laikā ministrs ar kolēģiem apmeklēja RTU Elektrotehnikas un vides inženierzinātņu fakultāte Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta (VASSI) Biosistēmu laboratoriju, kurā asoc. prof. Krišs Spalviņš viesus iepazīstināja ar “Herbicīdi kā rīks ar proteīniem bagātu mutantu selekcijā” projekta tehnoloģiju.
2023. gada 19. maijā vadošais pētnieks Krišs Spalviņš Turku Lietišķo zinātņu universitātes vadošās pētnieces Henna Knuutila vizītes laikā pastāstīja par biosistēmu laboratoriju.
2023. gada 19. aprīlī vadošais pētnieks Krišs Spalviņš Rīgas Tehniskajā universitātē īstenotajā studiju kursā “Vides un klimata ceļvedis” stāstīja par biotehnoloģijām, no kurām tika iekļauta arī pie projektā strādātās tehnoloģijas.
ZINĀTNISKĀS PUBLIKĀCIJAS
- Mika, T., Kalniņš, M., Spalviņš, K. The use of droplet-based microfluidic technologies for accelerated selection of Yarrowia lipolytica and Phaffia rhodozyma yeast mutants. Biology Methods and Protocols, 2024, Vol. 9, No. 1, pp.1-23. ISSN 2396-8923. Pieejams: doi:10.1093/biomethods/bpae049
- Raita, S., Bērziņa, I., Kušnere, Z., Kalniņš, M., Kuzmika, I., Spalviņš, K. Herbicide-based selection of mutants for improved single cell protein synthesis: application and procedures. Agronomy Research, 2024, Vol. 22, No. 1, 1.-26.lpp. ISSN 1406-894X. Pieejams: doi:10.15159/ar.24.060
- Bērziņa, I., Raita, S., Kalniņš, M., Spalviņš, K., Kuzmika, I. In search of the best technological solutions for creating edible protein-rich mutants: a multi-criteria analysis approach. Agronomy Research, 2024, Vol. 22, No. 1, 370.-400.lpp. ISSN 1406-894X. Pieejams: doi:10.15159/AR.24.039
- Bērziņa, I., Raita, S., Kalniņš, M., Spalviņš, K., Kuzmika, I. Supplementary Data to the Article “In Search of the Best Technological Solutions for Creating Edible Protein-Rich Mutants: a Multi-Criteria Analysis Approach”. Agronomy Research, 2024, Vol. 22, No. 1, 1.-1.lpp. ISSN 1406-894X. Pieejams: doi:10.15159/eds.art.spl.24.01
DALĪBA KONFERENCĒS
2024
- 16. maijs | starptautiskā zinātniskā konference The 17th International Scientific Conference of Environmental and Climate Technologies CONECT 2024 | Rīga, Latvija | Jeļizaveta Paļčevska (ex Šaronova) | Creation of single cell protein-producing mutants of Phaffia rhodozyma
- 16. maijs | starptautiskā zinātniskā konference The 17th International Scientific Conference of Environmental and Climate Technologies CONECT 2024 | Rīga, Latvija | Liega Krasovska | Analysis of bibliometric data to identify trends in yeast research
- 9. maijs | starptautiskā zinātniskā konference Biosystems Engineering 2024 | Tartu, Igaunija | Indra Bērziņa | In search of the best technological solutions for creating edible protein-rich mutants: a multi-criteria analysis approach
- 9. maijs | starptautiskā zinātniskā konference Biosystems Engineering 2024 | Tartu, Igaunija | Svetlana Raita | Herbicide-Based Selection of Mutants for Improved Single Cell Protein SyntheApplication and Procedures
2023
- 12. maijs | starptautiskā zinātniskā konference The 16th International Scientific Conference of Environmental and Climate Technologies CONECT 2023 | Rīga, Latvija | Linda Feldmane | Compilation of groups of mutagens used to obtain optimized yeast strains
- 12. maijs | starptautiskā zinātniskā konference The 16th International Scientific Conference of Environmental and Climate Technologies CONECT 2023 | Rīga, Latvija | Svetlana Raita | Mutagenesis and selection strategies of SCO and carotenoid producing microorganisms
- 11. maijs | starptautiskā zinātniskā konference The 16th International Scientific Conference of Environmental and Climate Technologies CONECT 2023 | Rīga, Latvija | Accelerating Microorganism Strain Selection for Enhanced Productivity: A Review of Microdroplet Technology Solutionsfor Screening Mutant and GMO Strains