Một số điều kiện ảnh hưởng đến quá trình biểu hiện gen mã hóa endoglucanase từ DNA metagenome của suối nước nóng Bình Châu trong Escherichia coli

Abstract

Quá trình biểu hiện các gen đích của vi sinh vật trong tế bào Escherichia coli vẫn được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu trên thế giới do các ưu điểm của hệ thống này như lượng sinh khối lớn, tốc độ biểu hiện lớn, điều kiện biểu hiện tương đối đơn giản và dễ kiểm soát. Trong những năm gần đây, kỹ thuật metagenomic đã được áp dụng tại Việt Nam để khai thác hiệu quả nguồn gen vi sinh vật không thông qua nuôi cấy, đặc biệt tại các khu hệ sinh thái nhỏ như suối nước nóng nơi có mật độ vi sinh vật rất thấp. Chúng tôi đã tách chiết DNA metagenome của suối nước nóng Bình Châu, giải trình tự toàn bộ DNA metagenome bằng hệ thống IIIumina Hiseq để tiếp cận nguồn gen VSV của hệ sinh thái này. Phân tích cơ sở dữ liệu các gen mã hóa cho cellulose, trình tự gen có mã số [denovogenes]_18736 mã hóa cho endoglucanase bền nhiệt được lựa chọn để biểu hiện trong tế bào E.coli. Trong khuôn khổ bài báo này, một số điều kiện để biểu hiện endoglucanase đã được khảo sát và kết quả cho thấy điều kiện biểu hiện gen tích hợp được thể hiện trong dòng E.coli C43(DE3), thể tích dịch nuôi cấy chiếm 20% so với thể tích bình, nồng độ IPTG 0,25 mM, nhiệt độ 30oC, thời gian biểu hiện 42-48 giờ. Sinh khối khô của chủng E.coli C43 (DE3) tái tổ hợp đạt 5,54 – 5,58 g/L; endoglucanase tái tổ hợp ở dạng tan có hoạt độ đạt 1,92 – 1,98 U/mL. Kết quả nghiên cứu cho thấy triển vọng khai thác các gen của vi sinh vật không thông qua nuôi cấy.