«Πρωτεϊνική μηχανική του ενζύμου μεταφοράση της γλουταθειόνης με στόχο την ανάπτυξη βιοαισθητήρα μέτρησης ξενοβιοτικών ουσιών»



Σχετικά έγγραφα
ΑΔΑ: Β43246Ψ8Ζ6-ΘΦ9 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΗΜΟΚΡΑΤΙΑ

Ελεύθερες ρίζες και αντιοξειδωτικά

ΧΡΟΝΟΠΟΥΛΟΥ ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ

Τεχνικές διεργασίες. Βιομάζα Βιομόρια Οργ. μόρια Ανοργ. μόρια

Εισαγωγή στη μεταβολική μηχανική

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10. Στρατηγικές ρύθμισης

ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 24 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤ ΕΞΑΜΗΝΟΥ Τμήμα Ιατρικών Εργαστηρίων Τ.Ε.Ι. Αθήνας

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

Τμήμα Γεωπονικών Επιστημών, Βιοτεχνολογίας και Επιστήμης Τροφίμων

και χρειάζεται μέσα στο ρύθμιση εναρμόνιση των διαφόρων ενζυμικών δραστηριοτήτων. ενζύμων κύτταρο τρόπους

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ

Εξερευνώντας τα Βιομόρια Ένζυμα: Βασικές Αρχές και Κινητική

ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ Λ. ΖΩΓΡΑΦΟΣ. Λιπαρά οξέα, εστέρες Λευκοτριένια, προσταγλαδίνες Πολυαιθέρες, μακρολίδια

ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Η τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA και οι εφαρμογές της...

ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ 1 ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΒΟΛΟΥ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ

ΓΕΝΕΤΙΚΑ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΑ ΦΥΤΑ (ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΕΝΤΟΜΑ-ΙΟΥΣ)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. Βασικές αρχές της μοριακής βιολογίας. Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2011 Το κύτταρο-μια Μοριακή Προσέγγιση 1

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

γ. δύο φορές δ. τέσσερεις φορές


Οξειδωτικό Stress, άσκηση και υπερπροπόνηση

3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

ΣΥΝΟΨΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Κεφάλαιο 4: Ανασυνδυασμένο DNA

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 9 η Οι ενεργές μορφές οξυγόνου στα φυτά

Κωνσταντίνος Π. (Β 2 ) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Καταβολισμός Αναβολισμός

BIOXHMEIA, TOMOΣ I ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ΕΝΖΥΜΑ: ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΙΚΗ

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

Ζεύγη βάσεων ΓΕΝΕΤΙΚΗ 11. ΜΟΡΙΑΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ. Φωσφοδιεστερικός δεσμός

Οξειδωτική καταπόνηση

Μερικά χαρακτηριστικά του ενεργού κέντρου των ενζύμων

1. Να οξειδωθούν και να παράγουν ενέργεια. (ΚΑΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ)

COOH R 2. H α-αμινοξύ 2

ΤΟΥ ΟΞΙΚΟΥ ΤΟ ΜΟΝΟΠΑΤΙ ΤΟΥ ΟΞΙΚΟΥ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ Λ. ΖΩΓΡΑΦΟΣ

Θέματα πριν τις εξετάσεις. Καλό διάβασμα Καλή επιτυχία

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 8 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

Κεφάλαιο 3 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. . Σύμφωνα με τη θεωρία Brönsted Lowry συζυγές ζεύγος οξέος βάσης είναι το ζεύγος α.

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΔΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗΣ ΑΕΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΚΑΙΡΟΠΟΙΗΣΗ ΓΝΩΣΕΩΝ ΑΠΟΦΟΙΤΩΝ ΑΕΙ (ΠΕΓΑ)

ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ

ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ (C, H, N, O) 96% ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ (πχ. Na, K, P, Ca, Mg) 4% ΙΧΝΟΣΤΟΙΧΕΙΑ (Fe, I) 0,01%

Δελτίο μαθήματος (Syllabus): ΕΝΖΥΜΟΛΟΓΙΑ. Κωδικός μαθήματος: ΝΠ-29 Κύκλος/Επίπεδο σπουδών: Προπτυχιακό Εξάμηνο σπουδών: 2ο εξάμηνο.

Κεφαλαίο 3 ο. Μεταβολισμός. Ενέργεια και οργανισμοί

Ο ρόλος της οξειδάσης της ξανθίνης. στην οξειδοαναγωγική κατάσταση κατά την άσκηση


ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ. Φατούρος Ιωάννης Αναπληρωτής Καθηγητής

Ηλίας Ηλιόπουλος Εργαστήριο Γενετικής, Τµήµα Γεωπονικής Βιοτεχνολογίας, Γεωπονικό Πανεπιστήµιο Αθηνών

ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΕΚΦΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

ΕΝΖΥΜΑ. 3. Στο σχήμα φαίνεται η υποθετική δράση ενός ενζύμου πάνω σε ένα υπόστρωμα και ο αναστολέας του.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ο ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΚΑΤΑΛΥΣΗΣ

ΤΡΟΦΙΜΑ ΑΠΟ ΓΕΝΕΤΙΚΑ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ:

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΑΞΗ / ΤΜΗΜΑ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΜΑΪΟΥ 2019 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 7

Βιολογία. Θετικής Κατεύθυνσης

Οι πρωτεΐνες δομούνται από ένα σύνολο αμινοξέων. 1/10/2015 Δ.Δ. Λεωνίδας

Ποια είναι κατά τη γνώμη σας τα 30 μικρομόρια που συνιστούν τα πρόδρομα μόρια των βιομακρομορίων; Πώς μπορούν να ταξινομηθούν;

Μεταβολισμός πρωτεϊνών και των αμινοξέων

ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2. γ Α3. α Α4. β Α5. β ΘΕΜΑ B B1. B2.

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

Καραπέτσας Θανάσης. Διπλωματική Εργασία:

ΒΙΟΧΗΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Γ.Λυμπεράτος και Δ.Κέκος

PCR Εφαρμογές-2. RACE Site directed mutagenesis

ΒΙΟΧΗΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ

Μονάδες 3 β. Ποιο από τα παραπάνω ζεύγη, στο ίδιο υδατικό διάλυμα, μπορεί να αποτελέσει ρυθμιστικό διάλυμα; Μονάδες 2

7. Βιοτεχνολογία. α) η διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών στο θρεπτικό υλικό, β) το ph, γ) το Ο 2 και δ) η θερμοκρασία.

Εργαλεία Μοριακής Γενετικής

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο Βιοχημική εξέλιξη

Κατα το θερµικό Σοκ µαζί µε τις αλλαγές πού επισυµβαινουν στην µεταγραφή παρατηρείται και µια επιλεκτική µετάφραση των µηνυµάτων εκείνων που

Ιστορική αναδρομή των βιοαισθητήρων

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

AMINEMAX και ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗΣ

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 4 ΙΟΥΝΙΟΥ 2014 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÓÕÃ ÑÏÍÏ

BIOXHMEIA, TOMOΣ I ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΜΟΡΙΑΚΩΝ ΔΟΜΩΝ

Κεφάλαια 8 ο Ένζυμα και κατάλυση

Χημική Κινητική. Κωδ. Μαθήματος 718 Τομέας Φυσικοχημείας, Τμήμα Χημείας, ΕΚΠΑ. Μάθημα 12. Βίκη Νουσίου

Ρυθμιστές της Αύξησης των Φυτών. PGR (Plant Growth Regulators)

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων ΤΕΙ Αθήνας Εαρινό Εξάμηνο a 1 η Εξέταση στην Βιοχημεία. Ονοματεπώνυμο : Τυπικό εξάμηνο : Αριθμός Μητρώου :

BΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

ΓΕΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ. Μαντώ Κυριακού 2015

Μελέτη των ισοενζύμων της μεταφοράσης του γλουταθείου από Phaseolus vulgaris

ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 14 η Τοξικά μέταλλα. Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΗΣ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΓΙΑ ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΒΙΟΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ

Ξενιστές: Βακτήρια, ζύµες, κύτταρα θηλαστικών, κύτταρα εντόµων

Β. ΚΑΜΙΝΕΛΛΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ. Είναι η επιστήμη που μελετά τους ζωντανούς οργανισμούς. (Αποτελούνται από ένα ή περισσότερα κύτταρα).

BIOXHMEIA, TOMOΣ I ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΜΟΡΙΑΚΩΝ ΔΟΜΩΝ

ΘΕΜΑ 1 ο Για τις ερωτήσεις 1.1 και 1.2 να γράψετε στο τετράδιό σας το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση:

Εργασία Βιολογίας 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΑΝΑΡΤΗΤΕΑ ΣΤΟ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟ. Αθήνα, 07/07/2014 Α.Π. : Προς: ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Ιερά Οδός 75 T.

ΓΙΩΡΓΟΣ Μ. Β2 ΒΙΟΛΟΓΙΑ 3ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

ΘΕΜΑ 1 ο Για τις ερωτήσεις 1.1 και 1.2 να γράψετε στο τετράδιό σας το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση:

BIOXHMEIA, TOMOΣ I ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ

Transcript:

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΖΥΜΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Χρονοπούλου Ευαγγελία Επιβ. Καθηγητής: Λάμπρου Νικόλαος «Πρωτεϊνική μηχανική του ενζύμου μεταφοράση της γλουταθειόνης με στόχο την ανάπτυξη βιοαισθητήρα μέτρησης ξενοβιοτικών ουσιών»

GSH Το τριπεπτίδιο γ-l-γλουταμυλ-l-κυστεΐνη-γλυκίνη (GSH) Θειόλη που απαντά στα θηλαστικά, στα φυτά και στα βακτήρια. Στα υγιή κύτταρα περισσότερο από το 90% της GSH απαντά στην ανηγμένη μορφή.

GSH Λειτουργεί ως υπόστρωμα ή συμπαράγοντας των GSTs. Αποτελεί συνένζυμο στη βιοσύνθεση των δεοξυριβονουκλεοτιδίων, στην οξειδοαναγωγική ρύθμιση μοριακών διεργασιών καθώς επίσης και στη μεταφορά μοριακών μηνυμάτων ( σινιάλων ) όπως του οξειδίου του αζώτου. Εμφανίζει προστατευτικό ρόλο απέναντι στην οξειδωτική δράση διαφόρων στρεσογόνων παραγόντων όπως η ακτινοβολία, η ζέστη και η έκθεση σε βαρέα μέταλλα. Εμπλέκεται στην έκφραση γονιδίων και στην απόπτωση, καθώς και στο μεταβολισμό οιστρογόνων, λευκοτριενίων και προσταγλανδινών. Ρυθμίζει την ανάπτυξη του κυττάρου και την έκφραση των γονιδίων. Οι λειτουργίες αυτές εξαρτώνται από την συγκέντρωση και την αναγωγική κατάσταση της GSH σε κάθε κυτταρικό διαμέρισμα. Η συγκέντρωσή της διαφοροποιείται στα υποκυττάρια οργανίδια. Η εξωκυττάρια συγκέντρωση είναι μικρότερη σε σχέση με την ενδοκυττάρια.

Μεταφοράση της γλουταθειόνης(gst) Εμπλέκονται στη Φάση ΙΙ της κυτταρικής αποτοξίνωσης από ηλεκτρονιόφιλες υδρόφοβες τοξικές ενώσεις. Καταλύουν την κλασική αντίδραση σύζευξης της γλουταθειόνης με τις ξενοβιοτικές ενώσεις (SN2 μηχανισμός). Οι GSTs διακρίνονται δομικά σε τέσσερις οικογένειες: α) κυτταροπλασματικές β) μιτοχονδριακές της κ τάξης γ) μεμβρανικές MAPEG και δ) GSTs ανθεκτικότητα στο αντιβιοτικό φωσφομυκίνη Άνθρωπο, φυτά, ζώα, έντομα, παράσιτα, ζύμες, μύκητες, βακτήρια Ενδιαφέρον για την ιατρική, περιβάλλον και τη γεωπονία Το 1961 δύο ερευνητικές ομάδες ανακάλυψαν ότι η αντίδραση της GSH με ηλεκτρονιόφιλες ξενοβιοτικές ενώσεις καταλύεται από ένα ένζυμο το οποίο βρίσκεται στο ήπαρ μυός (Combes and Stakelum, 1961; Boyland et al., 1961),

GST Κυτταροπλασματικές GSTs Συμμετέχουν στη βιοσύνθεση στεροειδών και λευκοτριενίων, σε αντιδράσεις cis-trans ισομερίωσης. Στην αναγωγή του διϋδροασκορβικού και τοξικών οργανικών υπεροξειδίων. Στην ενδοκυττάρια μεταφορά και αποθήκευση υδροφοβικών μορίων οπως η αίμη, οι ορμόνες, τα φλαβονοειδή και τα λιπαρά οξέα.

Δομή GST Δομή των κυτταροπλασματικών GSTs G-θέση Η-θέση 22-29 kda Απαντούν είτε ως ετεροδιμερή είτε ως ομοδιμερή. Η H-θέση παρουσιάζει μικρή ομολογία μεταξύ των ισοενζύμων μιας τάξης και διαφορετικών τάξεων και μπορεί να προσδέσει αρκετά υποστρώματα διαφορετικά σε μέγεθος, δομή και υδροφοβικότητα.

Εφαρμογές Εφαρμογές των GSTs Ανάπτυξη βιοαισθητήρων. Μοριακοί στόχοι σχεδιασμού νέων φαρμάκων και προφαρμάκων. Αποκατάσταση περιβάλλοντος.

Εργασίες 1. Ανάπτυξη αναλυτικής μεθόδου ανίχνευσης του dieldrin και του spiromesifen σε δείγματα νερού με το ένζυμο hgsta1-1 2. Ετερογένεια στην εξειδίκευση υποστρώματος φυτικών GSTs 3. Ανάπτυξη αναλυτικής μεθόδου προσδιορισμού του α-endosulfan με φυτικές GSTs

Ανάπτυξη αναλυτικής μεθόδου ανίχνευσης του dieldrin και του spiromesifen σε δείγματα νερού με το ένζυμο hgsta1-1 ΣΚΟΠΟΣ Ανάπτυξη νέας, απλοποιημένης αναλυτικής μεθόδου ανίχνευσης και προσδιορισμού φυτοπροστατευτικών προϊόντων σε περιβαλλοντικά και βιολογικά δείγματα, βασισμένων στο ένζυμο μεταφοράση της γλουταθειόνης.

Έκφραση και καθαρισμός των ενζύμων hgsta1-1, hgstp1-1 (αλληλομόρφους Α,Β,C), hgsto1-1 και hgstt2-2 hgstp1*α Κλωνοποίηση στο πλασμίδιο pexp-5 CT/TA-TOPO Χρωματογραφία συγγένειας Έκφραση Μεταλλοχηλική συγγένεια

Μελέτη των ενζύμων ως προς εντομοκτόνα και ζιζανιοκτόνα

hgsta1-1 Προσδιορισμός της τιμής ανασταλτικής ισχύος (IC50) για τα εντομοκτόνα dieldrin και spiromesifen IC50=17,9 ± 1,7 μμ IC50=12,1 ± 3,4 μμ

Προσδιορισμός της τιμής ανασταλτικής ισχύος για τα εντομοκτόνα dieldrin και spiromesifen σε διαφορετικές συνθήκες Φυτοπροστατευτικά IC50 ± S.E.M at ph 6,5 προϊόντα 37 0 C 25 0 C 20 0 C Dieldrin 17,9 ± 1,7μΜ 34,5 ± 4,5 μm 98,3 ± 45,8 μm Spiromesifen 12,1 ± 3,4 μm 79,5 ± 9,7 μμ 24,2 ± 0,9 μm IC50 ± S.E.M at 370 C ph=6,5 ph=7 ph=7,5 Dieldrin 17, 9 ± 1,7 μm 47,2 ± 3,3 μ M 50,4 ± 18,1 μm Spiromesifen 12,1 ± 3,4 μm 62 ± 12,9 μ M 29,5 ± 4,3 μm

Μικτού τύπου αναστολή Μικτού τύπου αναστολή

Ανίχνευση εντομοκτόνων σε δείγματα νερού Πρότυπες καμπύλες για τα εντομοκτόνα dieldrin και spiromesifen Η αναστολή της ενζυμικής δραστικότητας λόγω της παρουσίας του dieldrin και του spiromesifen, μπορεί να συσχετιστεί με τις συγκεντρώσεις αυτών των ενώσεων, χρησιμοποιώντας πρότυπες καμπύλες. Y= 5,49x + 97,6 (R2 = 0.98) Πόσιμο νερό Y= 2,36x+100,05 (R2 = 0.98) Εμφιαλωμένο νερό Y= 3,968x + 99,03 (R2 = 0,98) Πόσιμο νερό Y= 2,69x + 99,26 (R2 = 0,98) Εμφιαλωμένο νερό

Φυτικές GSTs ως εργαλείο ανάπτυξης βιοαισθητήρων

Φυτικές GSTs Τάξεις: φ, τ, ζ, θ, λ, EF1Bγ, ρεδουκτάση του διϋδροασκορβικού (DHAR), και απαλογονάση της τετραχλωρο υδροκινόνης (TCHQD). Κυτταροπλασματικές GSTs: εξειδίκευση υποστρώματος δομική ευελιξία. Επάγονται κάτω από αβιοτική και βιοτική καταπόνηση.

Σκοπός Η μελέτη διαφορετικών ισοενζύμων από το φυτό P.vulgaris για την εξειδίκευση υποστρώματος και εκλεκτικότητας σε φυτοπροστατευτικά προϊόντα.

Πειραματική διαδικασία PCR Μετασχηματισμός κυττάρων E.coli oκινητική ανάλυση oεξειδίκευση υποστρώματος oεκλεκτικότητα ως προς φυτοπροστατευτικά προϊόντα Έκφραση σε μεγαλύτερη κλίμακα Επιλογή κλώνου

Ισοένζυμα από το P.vulgaris PvGSTU2-2 PvGSTU3-3 PvGSTF1-1 Προϊόντα PCR Χρωματογραφία συγγένειας

Μελέτη της δραστικότητας των ισοενζύμων μεγαλύτερη ειδική δραστικότητα τα ως προς τα υδροϋπεροξείδια παρουσίασαν τα ένζυμα της θ τάξης από το PvGSTF1-1 Το ένζυμο PvGSTF1-1 βρέθηκε να έχει υψηλή ειδική δραστικότητα θειοτρανσφεράσης

Κινητική ανάλυση με το σύστημα CDNB/GSH PvGSTU1-1 PvGSTU2-2 PvGSTU3-3 PvGSTF1-1

Kινητική ανάλυση PvGSTU1-1 με τα συστήματα AITC/GSH και CuOOH/GSH Ισοθειοκυανικός αλλυλεστέρας Υπεροξείδιο του κουμενίου

Kινητική ανάλυση PvGSTF1-1 με τα συστήματα HED/GSH

Σάρωση των ισοενζύμων ως προς ζιζανιοκτόνα και εντομοκτόνα Τα οργανοχλωριωμένα και τα πυρεθροειδή αναστέλλουν περισσότερο όλα τα ισοένζυμα Σημαντική αναστολή ισοένζυμο PvGSTU2-2 (70%) προκαλεί το φαίνεται fluorodifen να στο

Η πρωτεϊνική μηχανική ως εργαλείο για την ανίχνευση φυτοπροστατευτικών προϊόντωνκατασκευή βιοαισθητήρα Σκοπός Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η ανάπτυξη βιοαισθητήρα ανίχνευσης και προσδιορισμού φυτοπροστατευτικών προϊόντων σε περιβαλλοντικά δείγματα, βασισμένου στο ένζυμο GST.

Παράγοντες καταπόνησης Παράγοντες καταπόνησης φυτών Αύξηση της GST δραστικότητας κατά 4,7 και 6,8φορές, για τις συγκεντρώσεις νικελίου 100 μμ και 200 μμ Νικέλιο 150 μμ Ψευδάργυρος 200 μμ Χρώμιο 50μΜ Ατραζίνη 0,2 mm Fluazifop-p-butyl 1/250 Alachlor 0,2 mm Αιθανόλη 20% Θερμοκρασία 35-37 0C αύξηση GST δραστικότητας στον αραβόσιτο αραβοσίτου κατά 31% και 38%, στις 24 και 48 ώρες, αντίστοιχα. Επίσης παρατηρήθηκε αύξηση κατά 59% και 29% μόνο στις 48 ώρες, στα φυτά Triticum aestivum L. και Sorghum bicolor L., αντίστοιχα (Cataneo et al., 2002).

Βιοχημική ανάλυση των φυτικών εκχυλισμάτων ΦΥΛΛΑ ΒΛΑΣΤΟΣ g) /m U ΡΙΖΑ 1 CuOOH 0,8 0,6 CDNB Fluorodifen p-nitrobenzyl chloride Ethacrynic acid 0,4 ΡΙΖΑ ΒΛΑΣΤΟΣ ΦΥΛΛΑ ( τόη σ α ρ ή κ ιδ Ε 0,2 0 Η καταπόνηση των 24h επηρέασε περισσότερο το φυτό G.max σε σχέση με το P. vulgaris Μετά την καταπόνηση 48h παρατηρήθηκε αύξηση της GST δραστικότητας του φυτού G. max, ως προς το π-νιτροβενζυλοχλωρίδιο ενώ GST από P.vulgaris παρουσίασε υψηλότερη δράση υπεροξειδάσης σε σχέση με τα φυτά μάρτυρες. ΦΥΛΛΑ p-nitrobenzyl chloride g) /m U 0,7 0,6 0,5 0,4 CDNB ΒΛΑΣΤΟΣ ΡΙΖΑ CuOOH Fluorodifen 0,3 0,2 0,1 ( τόη σ α ρ ή κ ιδ Ε Η καταπόνηση των 48h προκάλεσε αύξηση της δραστικότητας και για τα δύο φυτά ως προς το CDNB, CuOOH, εθακρινικό οξύ. Ethacrynic acid 0 ΡΙΖΑ ΒΛΑΣΤΟΣ ΦΥΛΛΑ

Βιοχημική ανάλυση των εκχυλισμάτων των σπόρων g)u m / Σπόρος φασολιού Σπόρος σόγιας 0,06 0,05 0,04 Σπόρος σόγιας 0,03 ρ ή κ ιδ Ε ( τόη σ α 0,02 Σπόρος φασολιού 0,01 0 CDNB Fluorodifen p-nitrobenzyl chloride Ethacrynic acid CuOOH

Πειραματική διαδικασία Επεξεργασία με Dnase Μετά από ανάπτυξη τριών εβδομάδων A DN ling uff sh P με εκ CR φυ εκ λι κι σ μ νη έν τέ ου ς ς RN A H1 Επανένωση των τμημάτων 50-100 bp Βέλτιστος κλώνος GSTGE7 Δημιουργήθηκε cdna βιβλιοθήκη από τα καταπονημένα φυτά Phaseolus vulgaris και Glycine max χρησιμοποιώντας κατάλληλους εκφυλισμένους εκκινητές και αντίστροφη μεταγραφή-pcr. Τα GST γονίδια υποβλήθηκαν σε in vitro κατευθυνόμενη εξέλιξη. H βιβλιοθήκη χιμαιρικών GST γονιδίων που προέκυψε κλωνοποιήθηκε σε φορέα κατάλληλο για έκφραση σε E. coli. Σάρωση της βιβλιοθήκης οδήγησε στην επιλογή μιας νέας μορφής GST ενζύμου. Η μορφή αυτή εμφανίζει ιδιαίτερα υψηλή δράση μεταφοράσης και υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης. Μελετώντας 65 διαφορετικά φυτοπροστατευτικά προϊόντα βρέθηκαν κυρίως οι ομάδες των στρομπιλουρινών και οξαζολιδινονών μυκητοκτόνων, καθώς και τα οργανοχλωριωμένα εντομοκτόνα να είναι ισχυροί αναστολείς του ενζύμου.

Κινητική ανάλυση Από το DNA shuffling επιλέχθηκε το νέο ένζυμο τ τάξης PvGmGSTUG

PvGmGSTUG Βιοχημική μελέτη του ενζύμου PvGmGSTUG α τ η τ ό κ ιτ σ α ρ δ ή κ ι δ ι Ε 20 ) 15 g m / 10 U ( 5 0 Υποστρώματα

Σάρωση του ενζύμου PvGmGSTUG ως προς φυτοπροστατευτικά προϊόντα

Μέθοδος λογικού ανασχεδιασμού (Μεταλλαξογένεση κορεσμού) G-site Phe Arg H4 Phe117 Arg His Ser Gly Trp Thr Ile

Νέες μεταλλαγμένες μορφές Arg His Trp Ile

Κινητική ανάλυση Νέες μεταλλαγμένες μορφές Ισολευκίνη Τρυπτοφάνη T

Κινητική ανάλυση Νέες μεταλλαγμένες μορφές Θρεονίνη Σερίνη Γλυκίνη

Νέες μεταλλαγμένες μορφές Αργινίνη Ιστιδίνη

Σάρωση 20 φυτοπροστατευτικών προϊόντων για την εύρεση τυχόν αναστολής των νέων μορφών OCPs Η μορφή Phe117Ile >80% αναστολή Φαίνεται η μορφή Phe117Ile να παρουσιάζει υψηλή αναστολή με το α-endosulfan (100%). Η τοξικότητα και η υπολειμματικότητα της συγκεκριμένης μορφής εντομοκτόνου συνάγουν στην αναγκαιότητα προσδιορισμού του σε περιβαλλοντικά δείγματα. Συνεπώς σε αυτό το φυτοπροστατευτικό προϊόν βασίστηκε και η κατασκευή του βιοαισθητήρα.

Εξάρτηση της ανασταλτικής ισχύος του εντομοκτόνου endosulfan και του ισομερές α-endosulfan για τις μορφές PvGmGSTUG και Phe117Ile Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η μεταλλαγμένη μορφή Phe117Ile παρουσιάζει υψηλή ευαισθησία ως προς το endosulfan και το αendosulfan.

Βιοαισθητήρες Οι βιοαισθητήρες αποτελούν αναλυτικά εργαλεία ανίχνευσης και προσδιορισμού βιομορίων. Βιομηχανία τροφίμων Κλινικές δοκιμές Περιβαλλοντικό έλεγχο χαμηλό κόστος τα άμεσα αποτελέσματα συνεχή χρήση ελάχιστη προετοιμασία δείγματος

Ακινητοποίηση της μορφής Phe117Ile Ο σχηματισμός του κολλοειδούς πηκτώματος για την ακινητοποίηση του ενζύμου βασίστηκε στη διαδικασία σχηματισμού των Andreou και Clonis (2002). Το υβριδικό κολλοειδές περιείχε TEOS, PTMOS,CTAB, νερό, αιθανόλη και HCl 0,1 Μ. Ένζυμο και PEG σε αναλογία 1:1, γήρανση με TEOS 1. Υδρόλυση του τετρααιθοξυσιλανίου (TEOS) 1. Συμπύκνωση

% Υπολειπόμενη δραστικότητα Kινητική ανάλυση της ακινητοποιημένης μορφής Phe117Ile σε κολλοειδές πήκτωμα (sol-gel) 100 80 IC50= 2,82 ± 0,32 60 40 20 0 0 10 20 30 40 [α-endosulfan](μμ) Η ακινητοποίηση του ενζύμου παρέτεινε τη λειτουργική του σταθερότητα για τουλάχιστον 20 ημέρες στους 40C.

Ανάπτυξη οπτικού βιοαισθητήρα ανίχνευσης του α-endosulfan Η σχέση μεταξύ της συγκέντρωσης του α-endosulfan και της απορρόφησης είναι γραμμική. Το αναλυτικό εύρος γραμμικότητας για το α-endosulfan είναι από 030 μm.

Προσδιορισμός του α-endosulfan δείγματα νερού με την μέθοδο που αναπτύχθηκε

Συμπεράσματα GSTs: Aποτελούν εργαλείο σε μεθόδους βιοανάλυσης. Είναι καλή πλατφόρμα για την πρωτεϊνική μηχανική με ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Προσφέρουν αξιόλογες καταλυτικές δυνατότητες ώστε να προσαρμοστούν και να διευρυνθούν για την ανάπτυξη βιοτεχνολογικών εφαρμογών.

Ευχαριστίες Καθηγητές Αν. Καθηγητή Λάμπρου Νικόλαο Καθηγητή Κλώνη Ιωάννη Επίκουρο Καθ. Φλεμετάκη Μανώλη Συνεργάτες-φίλους Οικογένεια μου Βασίλη-Γιώργο Γονείς μου-νίκη Θείους-Σοφιάννα Παππά Ευαγγελία Καραμήτρο Χρήστο Όλους τους προπτυχιακούς μεταπτυχιακούς φοιτητές H παρούσα έρευνα έχει συγχρηματοδοτηθεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο - ΕΚΤ) και από εθνικούς πόρους μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» του Εθνικού Στρατηγικού Πλαισίου Αναφοράς (ΕΣΠΑ) Ερευνητικό Χρηματοδοτούμενο Έργο: Ηράκλειτος ΙΙ. Επένδυση στην κοινωνία της γνώσης μέσω του Ευρωπαϊκού Κοινωνικού Ταμείου.

Σας ευχαριστώ πολύ «Εμπειρία είναι το όνομα που δίνουμε στα λάθη μας» Oscar Wilde