مشخصات پژوهش

عنوان	شناسایی، تنوع و تکامل سیستم CRISPR/Cas در باکتریهای جنس پروپیونی باکتریوم با رویکرد کاوش ژنومی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	سیستم کریسپر/کس، پروپیونی باکتریوم، ژنوم، ویتامین ب12
چکیده	ویتامین B12 در بافت های حیوانی در غلظت کمی وجود دارد و برای تأمین نیاز حیوانات به این ویتامین، آن ها از طریق جذب مواد غذایی یا تولید ویتامین B12 توسط میکروارگانیسم های روده خود، آن را به دست می آورند. با این حال، انسان ها تنها از طریق مواد غذایی به این ویتامین دسترسی دارند. ویتامین B12 سنتزشده توسط میکروارگانیسم های روده در این نوع از حیوانات جذب نمی شود . همچنین، غلظت ویتامین B12 در بافت های حیوانی برای استفاده تجاری کم است و لجن فعال شده حاصل از تصفیه فاضلاب یکی از منابعی است که حاوی این ویتامین می باشد. با این حال، جداسازی ویتامین B12 از این منابع به دلیل مشکلاتی که در آنالوگ های مختلف B12 وجود دارد، بسیار هزینهبر است و سنتز شیمیایی نیز به دلیل نیاز به هفتاد مرحله واکنش، غیرکارآمد است. در نهایت، بر اساس گزارشهای موجود در ابتدای تولید تجاری ویتامین B12، این ویتامین به صورت محصول جانبی از تخمیرهای استرپتومیستها به دست آمد و با افزایش تقاضا، فرآیندهای تخمیری با سویه های پربازده تر توسعه پیدا کردند . یک نوع باکتری به نام پروپیونی باکتریوم قادر به تولید ویتامین B12 است . این باکتری معمولا در روده انسان یافت می شود و در تولید پنیر سوئیسی نیز استفاده می شود. با رشد پروپیونی باکتریوم در یک محیط کنترل شده، می توان مقادیر زیادی ویتامین B12 برای استفاده در مکمل ها و غذاهای غنی شده تولید کرد. با این حال، یک چالش در تولید ویتامین B12 با استفاده از باکتری، خطر آلودگی فاژ است. فاژها ویروس هایی هستند که باکتری ها را آلوده می کنند و می توانند کشت باکتریایی را از بین ببرند و منجر به از دست دادن تولید ویتامین B12 شوند . برای مبارزه با این مساله، دانشمندان به استفاده از سیستم های CRISPR روی آوردهاند. سیستم CRISPR یک ابزار ویرایش ژنی است که به دانشمندان اجازه می دهد ژن های خاص را دقیقاً هدف قرار داده و اصلاح کنند. با استفاده از این سیستم برای اصلاح ژن های پروپیونی باکتریوم و همچنین شناسایی سیستم های جدیدتر CRISPR برای مقابله با باکتریوفاژها، دانشمندان می توانند باکتری هایی گزینش و حتی مهندسی کنند که به عفونت های فاژی مقاوم هستند. این امر سالم و سازنده باقی ماندن کشت باکتریایی را تضمین می کند و منجر به کیفیت بالاتر و منبع مطمئن تر ویتامین B12 می شود. به طور خلاصه، تولید ویتامین B12 با
پژوهشگران	مهتاب علی مددی (دانشجو)، سارا غفاریان ورجوی (استاد راهنما)، بهمن پناهی (استاد مشاور)