게시 및 게시 날짜 : 2018/10/02

리그닌없이 우디를 형성합니까? !

-플랜트의 2 차 세포벽을 1 차 세포 벽으로 대체했습니다

포인트

  • 바카라 사이트 쿠폰의 1 차 세포벽 형성을 제어하는 발견 된 유전자
  • 발견 된 유전자의 소개는 1 차 세포벽을 축적하는 데 성공했으며, 목재 대신 리그닌이 거의없는 1 차 세포벽을 축적했습니다
  • 희망적으로, 그것은 환경 영향이 낮은 우디 바이오 매스에서 파생 된 연료 및 화학 제품의 고효율 생산에 기여할 것입니다


요약

National Research and Development Agency, 바카라 커뮤니티 [Chairperson Nakabachi Ryoji] (hereinafter referred to as "AIST") Biological Process Research Division [Research Division Director Tamura Guhiro] Plant Function Control Research Group Researcher Sakamoto Shingo and Mitsuda Nobutaka, director of the research group, have newly identified the research group in collaboration with 멜버른 대학교, 브리티시 컬럼비아 대학교 및 기타1 차 세포벽형성을 제어하는 유전자를 사용합니다목재 (2 차 세포벽)대신lignin그것없이 극도로효소 글리코 실화로 높은 세포벽의 높은 축적을 유발하는 데 성공했습니다

바카라 사이트 쿠폰 세포벽은 모든 세포에 대해 보편적 인 1 차 세포벽으로 크게 나눌 수 있으며, 강도 (튜브 및 섬유 세포)가 필요한 세포에 축적되는 2 차 세포벽 (우드 리) 2 차 세포벽에 풍부한 리그닌은 바이오 매스 분해를 억제하고 연료 및 재료 생산을 손상시킵니다 여기, 우리는 리그닌을 함유하지 않는 1 차 세포벽의 형성을 제어하는 유전자를 사용합니다ERF 전사 인자플록이 발견되었습니다 이것은 2 차 세포벽을 형성하지 않습니다Arabi Thaliana돌연변이 체에 도입함으로써, 우리는 섬유 세포에서 세포벽의 높은 축적을 달성하는 데 성공했으며, 이는 리그닌이없고 고도로 효소 적 글리코 실화 된 1 차 세포벽과 유사합니다 나는 이번에 발견했다전사 인자를 사용하여 목재 수정 바카라 사이트 쿠폰을 개발함으로써 목재 기반 바이오 매스를 사용하는 과정에 필요한 에너지 및 화학 물질을 감소시킬 수 있으며, 이산화탄소 배출량 감소에 기여할 것으로 예상됩니다 또한, 우리가 이번에 발견 한 유전자의 기능적 분석을 추가로 분석함으로써, 아직 설명되지 않은 바카라 사이트 쿠폰의 1 차 세포벽의 형성 메커니즘이 밝혀 질 것으로 예상되어 바카라 사이트 쿠폰의 "바카라 사이트 쿠폰과 같은 특성"의 설명을 초래할 것으로 예상된다

이 기술 개발에 대한 세부 사항은 2018 년 10 월 1 일 (현지 시간)에 제공 될 예정입니다자연 바카라 사이트 쿠폰에서 온라인으로 게시 됨

요약 다이어그램
아라비돕시스 및 세포벽의 미세한 이미지


개발의 사회적 배경

지구 온난화의 주요 원인 인 이산화탄소의 방출을 억제하기 위해 바카라 사이트 쿠폰과 같은 생물학적 자원을 사용한 물질 및 연료의 생산이 주목을 끌고 있습니다 식품 생산과 경쟁하지 않는 우디 바이오 매스 자원은 차세대 바이오 연료 및 차세대 바이오 물질입니다Cellulose Nanofiber의 원천으로 관심을 끌고 있습니다 그러나, 우디 바이오 매스에 대량으로 함유 된 리그닌은 바이오 매스 분해를 억제하여 물질과 연료의 생산에 장애물이되며, 이는 다음 과정이다 리그닌을 제거하기 위해서는 다량의 에너지와 화학 물질이 필요하기 때문에, 낮은 리그닌으로 우디 바이오 매스 자원의 개발이 필요했습니다

연구 이력

AIST는 산업 원료, 제약, 식품 생산 등에 적용되는 것을 목표로 바카라 사이트 쿠폰 전사 인자에 대한 연구 및 개발을 수행하고 있습니다 특히 바카라 사이트 쿠폰 세포벽에 대한 연구는 Plants에서 2 차 세포벽 (우드)의 2 차 세포벽 (우드)의 형성을 조절하는 NST 전사 계수를 포함하여 바카라 사이트 쿠폰 세포벽 연구에서 세계를 선도하는 연구 결과를 생성했습니다 전사 인자

이번에는 산업적으로 사용하기 쉬운 우디 원자재를 생산하는 바카라 사이트 쿠폰의 연구 및 개발에 대해 노력했습니다 이 연구는 National Institute for Science and Technology (JST) 전략적 창의적 연구 홍보 프로젝트, ALCA (Advanced Low Carbon Technology Development)의 일환으로 수행되었습니다

연구 컨텐츠

이 연구에서 Arabidopsis thaliana는 AIST에 의해 이전에 발견 된 2 차 세포벽 (Woody)의 형성을 조절하는 NST 전사 인자의 유전자 파괴 균주입니다NST1 NST3이중 돌연변이 체를 기본 실험 물질로 사용 하였다NST1 NST3이중 돌연변이 체는 2 개의 NST 전사 인자가 파괴 된 바카라 사이트 쿠폰이며, 파손되기 쉬우 며 줄기의 섬유질 세포에서 2 차 세포벽 (우디)을 형성 할 수 없기 때문에 똑바로 서있을 수없는 바카라 사이트 쿠폰이다 2 차 세포벽 (우디)은 일반적으로 육지 바카라 사이트 쿠폰의 건조 중량의 절반 이상을 설명하기 때문에 이로 구성되지 않습니다NST1 NST3이중 돌연변이 체는 외벽이기 때문에 내부에 구멍이있는 "빈 컨테이너"와 같습니다 따라서, 우리는 천연 2 차 세포벽 (목재)과 달리이 "빈 컨테이너"에서 산업용으로 적합한 세포벽을 축적하는 것을 목표로했습니다

thisNST1 NST3모든 아라비돕시스 탈리아나 전사 인자의 약 1800 유전자가 선택되어 이중 돌연변이 체에 도입되었다 도입 된 모든 바카라 사이트 쿠폰이 분석되었을 때, ERF 전사 인자 유전자 패밀리의 일부 서브 패밀리 (클래스 IIID, IIIE)와 함께 도입 된 바카라 사이트 쿠폰에서, 리그닌을 함유하지 않는 세포벽은 섬유 세포에 축적되었다 (도 1) 확대 된 세포벽의 효소 글리코 실화 특성을 분석 할 때, 이들은 야생 균주와 동일한 양의 세포벽 (바이오 매스 양)을 가지고 있지만 효소 적 글리코 실화 일 가능성이 더 높다는 것이 밝혀졌다 (도 2)

그림 1
그림 1 Class IIID, IIIE ERF 전사 인자가 리그닌이없는 세포벽의 축적을 유발합니다
(스케일 바 : 50 µm (A-F), 1 µm (G-I))
(A-C) 아라비돕시스 줄기 섹션의 밝은 필드 관찰 이미지
(D-F) 자외선 (UV) 조사에 의한 리그닌 검출 야생 균주 (D)에서, 리그닌의자가 형광 (연한 청색)은 세포벽 두꺼운 부위에서 명확하게 보인다NST1 NST3(F), 리그닌의자가 형광은 지역에서만 검출 될 수있다
(G-I) 섬유 세포의 전자 현상 이미지

그림 2
그림 2 : ERF- 트랜스 도입 바카라 사이트 쿠폰이 고도로 글리코 실화 된 세포벽 축적
ERF 형질 도입 바카라 사이트 쿠폰은 야생 균주 (A)와 유사한 세포벽 하중을 가지고 있지만 야생 균주보다 효소 글리한 화에서 훨씬 높은 포도당을 생성합니다 (b)

12483_12601Pectin그리고 리그닌이 아닌 1 차 세포벽은 일반적으로 발생하는 정도로 두껍게되었다 (도 1,도 3)

그림 3
그림 3 : 클래스 IIID 및 IIIE ERF 전사 인자에 의해 형성된 세포벽의 설탕 조성은 1 차 세포벽의 설탕 조성과 유사합니다
(a) 클래스 IIID, IIIE ERF 전사 인자 형질 감염된 바카라 사이트 쿠폰은 1 차 세포벽이 거의 없습니다NST1 NST3이중 돌연변이 체와 유사합니다 그것은 갈 락투 론산, 갈락토스 및 람 노스와 같은 펙틴의 설탕이 풍부합니다
(B-G) 줄기 섹션은 2 차 세포벽에서 흔한 자일란과 1 차 세포벽에서 흔한 펙틴을 보여 주었다

1 차 세포벽은 일반적으로 리그닌을 포함하지 않습니다Celulose포도당을 제거하기가 쉽기 때문에이 결과를 사용하여 바카라 사이트 쿠폰의 1 차 세포벽의 비율을 높이거나 1 차 세포벽의 특성을 2 차 세포벽 (Woody)과 혼합 할 수 있다면 미래의 우드 바이오 매스에서 유래 한 연료 및 화학 제품의 고효율 생산에 기여할 것으로 예상됩니다

미래 계획

지금, 우리는 이제 천연 목재와 유사한 목재를 생산하기위한 개선 된 기술을 개발하는 동시에, 두꺼운 1 차 벽에서 정상적인 목재에 포함 된 추가 세포 벽 구성 요소를 생산하는 추가 세포 벽 구성 요소를 축적함으로써 이번에 발견 한 1 차 세포 벽 형식 요인의 기능에 대한 자세한 설명을 개발하고 자연 목재와 유사한 목재를 생산하는 것을 목표로합니다 또한 포플러와 유칼립투스는목재 바카라 사이트 쿠폰수수, 네이피어 잔디 및 스위치 그라스와 같은 큰 단일 코티 몬도에 적용 할 수 있습니다 이 기술 개발을 계속함으로써, 우리는 석유 자원을 바이오 매스 자원으로 대체하고 지구 온난화를 억제하는 데 기여할 것입니다



터미널 설명

◆ 1 차 세포벽
바카라 사이트 쿠폰 세포벽은 모든 세포가 가지고있는 1 차 세포벽과 강도를 필요로하는 조직의 세포에서만 형성되는 2 차 세포벽으로 광범위하게 나눌 수 있습니다 1 차 세포벽은 주로 셀룰로오스, 헤미 셀룰로스 및 펙틴으로 구성됩니다 지금까지, 1 차 세포벽 형성을 조절하는 전사 인자 유전자에 대해서는 거의 알려진 바가 없다[참조로 돌아 가기]
◆ 목재 (2 차 세포벽)
이름에서 알 수 있듯이 나무는 나무 자체이며 대략 모든 육상 바카라 사이트 쿠폰은 대량으로 합성됩니다 세포 학적으로, 그것은 강도를 필요로하는 조직의 세포를 갖는 1 차 세포벽 내부에 형성된 매우 두꺼운 세포벽이다 2 차 세포벽은 주로 셀룰로오스, 헤미 셀룰로스 및 리그닌으로 구성됩니다 헤미 셀룰로스는 셀룰로오스-유사 당 폴리머에 대한 일반적인 용어이며, 2 차 세포벽의 헤미 셀룰로스는 1 차 세포벽의 그것과 다릅니다 2 차 세포벽 형성을 조절하는 전사 인자 유전자를 NST 전사 인자 그룹이라고하며 약 10 년 전에 AIST 및 기타 연구자들의 연구에 의해 밝혀졌다[참조로 돌아 가기]
◆ lignin
2 차 세포벽의 주요 성분 중 하나 인이 제품은 방향족 고리와 화합물의 복잡한 중합에 의해 제조 된 거대한 중합체입니다 우디 바이오 매스에서 셀룰로오스와 그 분해 된 생성물 포도당을 추출하는 것은 장애물입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 효소 글리코 실화
셀룰로오스는 포도당의 중합체이며, 곰팡이 등으로부터 유래 한 셀룰라아제에 의해 셀룰로오스의 분해에 의해 포도당을 얻을 수 있으며,이 시점에서의 글리한 화 효율을 효소 적 식화라고한다[참조로 돌아 가기]
◆ 전사 인자, ERF 전사 인자
전사 인자는 다른 유전자의 기능을 조절하는 단백질입니다 전사 인자 자체는 모든 유전자의 약 5-10%를 차지합니다 그것은 수십 개의 유전자 패밀리로 광범위하게 나눌 수 있습니다 모델 플랜트 인 애기 장대에는 약 1,800 개의 전사 인자가 있지만 ERF 전사 인자 패밀리는 대규모 유전자로 약 120 개를 설명하며 바카라 사이트 쿠폰 호르몬 에틸렌, 가뭄 내성 및 큐티클 형성에 반응하는 것으로 알려져 있습니다 이들 중 약 10 개가 1 차 세포벽 형성을 조절하는 것으로 밝혀졌다[참조로 돌아 가기]
◆ Arabi Thaliana
실험에서 모델 플랜트로 자주 사용되는 작은 바카라 사이트 쿠폰 Penpenkusa의 친구 그것은 짧은 생성 기간의 장점이 있으며 공간 절약 방식으로 성장할 수 있습니다 애기 장대에서 입증 될 수있는 것은 다른 많은 바카라 사이트 쿠폰에서도 가능하다고 생각됩니다 [참조로 돌아 가기]
◆ Celulose nanofiber
셀룰로오스는 셀룰로스 마이크로 오브리 브릴이라는 구조를 갖는 세포의 묶음이며, 제기를 제기하여 얻은 매우 미세한 섬유입니다 강철보다 가볍고 강한 것과 같은 많은 우수한 기능은 차세대 재료로 사용될 것으로 예상됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Pectin
1 차 세포벽의 주요 성분 중 하나는 당이 복잡하게 결합되고 분지되는 중합체입니다 그것은 종종 식품 첨가제로서 두껍게로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Celulose
바카라 사이트 쿠폰의 1 차 및 2 차 세포벽의 주요 성분 중 하나이며, 포도당이 β-1,4 결합에 의해 크게 연결된 거대한 중합체입니다 인간은 셀룰라아제가없고 음식이 아니기 때문에 소화 할 수 없습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 목재 바카라 사이트 쿠폰
"나무"라고하는 것을 말합니다 줄기에 많은 나무를 축적하는 다년생 바카라 사이트 쿠폰 포플러, 유칼립투스, 삼나무, 사이프러스, 소나무 등을 포함한 다양한 제품이 있습니다[참조로 돌아 가기]



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