Phân lập và khảo sát sự biểu hiện của promoter của gen phytase từ bacillus licheniformis DSM13

Date Received: 20-09-2017

Date Accepted: 25-03-2017

Date Published: 06-08-2025

##submissions.doi##: https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2017.15.3.

Views

0

Downloads

0

Issue: Vol. 15 No. 3 (2017)

Section:

KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

How to Cite:

Trung, N., Trung, N., Thuan, N., Trung, T., Trung, N., Thuy, T., & Anh, N. (2025). Phân lập và khảo sát sự biểu hiện của promoter của gen phytase từ bacillus licheniformis DSM13. Vietnam Journal of Agricultural Sciences, 15(3), 298–305. https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2017.15.3.

Phân lập và khảo sát sự biểu hiện của promoter của gen phytase từ bacillus licheniformis DSM13

Nguyen Thanh Trung (*) , Nguyen Minh Trung , Nguyen Huy Thuan , Trinh Thanh Trung , Nguyen Quoc Trung , Trinh Thi Thu Thuy , Nguyen Hoang Anh

  • Tác giả liên hệ: [email protected]

    • Keywords

    Bacillus licheniformis, biểu hiện gene, phytate, phytase, thiếu hụt phosphate

    Abstract


    Phytase là một họ enzyme thủy phân cơ chất phytate để giải phóng ra phosphate vô cơ cùng các sản phẩm trung gian myo-inositol phosphate. Gene mã hóa enzyme phytase (phyL) ở Bacillus licheniformis DSM13 cảm ứng biểu hiện mạnh trong các điều kiện thiếu hụt phosphate. Trong nghiên cứu này, chúng tôi thiết kế vector biểu hiện sử dụng promoter của gene phyL để điều khiển sự biểu hiện của gen xynA (mã hóa enzyme xylanase). Hoạt tính promoter phyL được xác định thông qua mức độ biểu hiện của protein XynA. Chủng tái tổ hợp được nuôi cấy trong điều kiện môi trường không có hoặc có bổ sung phytate ở các nồng độ khác nhau. Kết quả cho thấy hoạt động của promoter phyL được cảm ứng mạnh khi nồng độ cơ chất phytate bổ sung vào ở giá trị £ 5 mM. Ngoài ra, thí nghiệm phân tích sinh trưởng của vi khuẩn trong môi trường có bổ sung phytate chỉ ra rằng phytate là một nguồn phosphate thay thế quan trọng giúp cho vi khuẩn B. licheniformis vượt qua các điều kiện đói phosphate.

    References

    Antelmann H., Töwe S., Albrecht D. and Hecker M. (2007). The phosphorus source phytate changes the composition of the cell wall proteome in Bacillus subtilis. J. Proteome. Res., 6:897 - 903.

    Bailey J.M., Biely P. and Poutanen K. (1992). Interlaboratory testing of methods for assay of xylanase activity. J. Biotechnol., 23: 257 - 270.

    Bohn L., Meyer A.S. and Rasmussen S.K. (2008). Phytate: impact on environment and human nutrition. A challenge for molecular breeding. J. Zhejiang Univ. Sci. B., 9:165 - 191.

    Choi Y.M., Suh H.J. and Kim J.M. (2001). Purification and properties of extracellular phytase from Bacillus sp. KHU-10. J. Prot. Chem., 20:287 - 292.

    Greiner R., Konietzny U. and Jany K.D. (1993). Purification and characterization of two phytases from Escherichia coli. Arch. Biochem. Biophys., 303: 107 - 113.

    Greiner R., Haller E., Konietzny U. and Jany K.D. (1997). Purification and characterization of a phytase from Klebsiella terrigena. Arch. Biochem. Biophys., 341: 201 - 206.

    Harland B.F. and Oberleas D. (1999). Phytic acid complex in feed ingredients. In: Coelho MB, Kornegay ET (eds) Phytase in animal nutrition and waste management. BASF Corp, Mount Olive,

    pp. 69 - 76.

    Hoi L.T. (2006). Genome-wide analysis of nutrient starvation responses of Bacillus licheniformis. Dissertation, University of Greifswald.

    Hoi L.T., Voigt B., Jurgen B., Ehrenreich A., Gottschalk G., Evers S., Feesche J., Maurer K.H., Hecker M. and Schweder T. (2006). The phosphate-starvation response of Bacillus licheniformis. Proteomics, 6: 3582 - 3601.

    Ibrahim D., Zhu H.L., Yusof N., Isnaeni and Hong L.S. (2013). Bacillus licheniformis BT5.9 isolated from Changar hot spring, Malang, Indonesia, as a potential producer of thermostable -amylase. Trop. Life. Sci. Res., 24: 71 - 84.

    Jorquera M.A., Saavedra N., Maruyama F., Richardson A.E., Crowley D.E., del C Catrilaf R., Henriquez E.J. and de la Luz Mora M. (2013). Phytate addition to soil induces changes in the abundance and expression of Bacillus ß-propeller phytase genes in the rhizosphere. FEMS. Microbiol. Eco., 83: 352 - 360.

    Kerovuo J., Lauraeus M., Nurminen P., Kalkinnen N. and Apajalahti J. (1998). Isolation, characterization, molecular gene cloning and sequencing of a novel phytase from Bacillus subtilis. Appl. Environ. Microbiol., 64: 2079 - 2085.

    Konietzny U. and Greiner R. (2002). Molecular and catalytic properties of phytate-degrading enzymes (phytases). Inter. J. Food Sci. Technol.,

    : 791 - 812.

    Moling S.D., Douglas M.W., Hohnson M.L., Wang X., Parsons C.M., Koelkebeck K.W. and Zimmerman R.A. (2000). The effects of dietary available phosphorus levels and phytase on performance

    of young and older laying hens. Poult. Sci.,

    : 224 - 230.

    Mullaney E.J. and Ullah A.H.J. (2007). Phytase: attributes, catalytic mechanisms and applications. Inositol phosphates: linking agriculture and the environment (Turner BL, Richardson AE and Mullaney EJ, eds), CABI Publishing, Oxfordshire, UK, pp. 97 - 110.

    Lan G.Q., Abdullah N., Jalaludin S. and Ho Y.W. (2002). Culture conditions influencing phytase production of Mitsuokella jalaludinii, a new bacterial species from the rumen of cattle. J. Appl. Microbiol., 93: 668 - 674.

    Rao D.E., Rao K.V., Reddy T.P. and Reddy V.D. (2009). Molecular characterization, physicochemical properties, known and potential applications of phytases: An overview. Crit. Rev. Biotechnol., 29: 182- 198.

    Reddy N.R., Sathe S.K. and Salunkhe D.K. (1982). Phytates in legumes and cereals. Adv. Food. Res., 28: 1- 92.

    Richardson A.E. and Hadobas P.A. (1997). Soil isolates of Pseudomonas spp. that utilize inositol phosphates. Can. J. Microbiol., 43: 509 - 516.

    Roy T., Mondal S. and Ray A.M. (2009). Phytase-producing bacteria in the digestive tracts of some freshwater fish. Aquac. Res., 40: 344 - 353.

    Sajidan A., Farouk A., Greiner R., Jungblut P., Müller E.C. and Borriss R. (2004). Molecular and physiological characterization of a 3-Phytase from the rhizobacterium Klebsiella pneumoniae ASR1. Appl. Microbiol. Biotechnol., 65: 110 - 118.

    Singh B., Kunze G. and Satyanarayana T. (2011). Developments in biochemical aspects and biotechnological applications of microbial phytase. Biotechnol. Mol. Biol. Rev., 6:69 - 87.

    Stülke J. and Hillen W. (2000). Regulation of carbon catabolism in Bacillus species. Annu. Rev. Microbiol., 54: 849 - 880.

    Truong L.V. (2006). Characterization of the pectinolytic enzymes of the marine psychrophilic bacterium Pseudoalteromonas haloplanktis strain ANT/505. Dissertation, University of Greifswald.

    Yoon S.J., Choi Y.J., Min H.K., Cho K.K., Kim J.W., Lee S.C. and Jung Y.H. (1996). Isolation and identification of phytase-producing bacterium, Enterobacter sp. 4, and enzymatic properties of phytase enzyme. Enzyme Microbial. Technol., 18: 449 - 454.

    Yon J. and Fried M. (1989). Precise gene fusion by PCR. Nucleic Acids Res., 17: 4895.