Математическое моделирование кривых роста штамма Escherichia coli — продуцента рекомбинантного белка β-галактозидазы

Abstract

Методом кинетического анализа кривых роста на основе применения логистической функции Ферхюльста определены некоторые ростовые показатели, характеризующие физиологическую активность штамма Е. coli, экспрессирующего рекомбинантный белок (β-галактозидазу под контролем С1857 гена. Рассчитаны критические точки роста, отражающие переломные моменты в развитии микробной популяции: переход возрастающей скорости роста в убывающую (точка перегиба кривой роста —Te), фаза максимального ускорения роста (точка Т1) и фаза отрица­ тельного ускорения (замедления) роста (точка Т2). Данный метод позволяет прогнозировать оптимальные условия для экспрессии клонированного гена с учетом фазы роста бактериальной культуры.

Методом кінетичного аналізу кривих росту із застосуванням логістичної функції Ферхюльста визначено деякі показники росту, що характеризують фізіологічну активність штаму Е. coli, який експресує рекомбінантний білок β-галактозидазу під контролем С1857 гена. Розраховано критичні точки росту, що відбивають переломні моменти у розвитку мікробної попу­ляції: перехід зростаючої швидкості росту у спадаючу (точка перегину кривої росту — Те), фаза максимального прискорення росту (точка Т1) і фаза від'ємного прискорення (уповіль­нення) росту (точка Т2). Цей метод дозволяє прогнозувати оптимальні умови для експресії клонованого гена з урахуван­ням фази розвитку бактеріальної культури.

A kinetics analysis method of growth curves based on the Verhulst logistic function has been used to determine the some growth parameters describing physiological activity of an E. coli strain expressing a recombinant β-galactosidase protein controlled by C1857 gene. The several growth points critical for microbial population development such as transition of increasing growth speed to the decreasing one (the inflection point of the curve – Te), the maximal growth acceleration phase (the point T1), the negative growth acceleration (slowing) phase (the point T2) have been calculated. This approach allows the prediction of the optimal conditions for the cloned gene expression in any age of the culture growth.