nghiên cứu gen mã hoá tính trạng sinh cellulase ở vi khuẩn bacillus subtilus

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CN SINH HỌC VÀ CN THỰC PHẨM
BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM TIN-SINH HỌC


NGHIÊN CỨU GEN MÃ HOÁ TÍNH
TRẠNG SINH CELLULASE Ở VI
KHUẨN BACILLUS SUBTILUS


• Enzyme Cellulase
• Vi khuẩn Bacillus Subtilis sinh
Cellulase

Đặt vấn đề




Enzyme cellulase

Enzyme cellulase được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: nông nghiệp, công nghiệp, y học,
môi trường, ….

•

Trong nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm: enzyme này được dùng để chế biến
thức ăn cho vật nuôi, cải thiện giá trị dinh dưỡng của thức ăn gia súc, gia cầm.

•

Trong y học: cellulase được dùng để trích ly các chất từ cây thuốc, tạo nên những
bước phát triển vượt bậc cho ngành công nghiệp dược phẩm.

•

Ngoài ra, cellulase còn được ứng dụng trong quy trình tạo cồn sinh học hướng đến
việc tạo ra nguồn nhiên liệu thay thế dần cho nguồn dầu mỏ đang ngày càng cạn kiệt.




Vi khuẩn Bacillus subtilus

Các chủng vi khuẩn như Bacillus subtilis, vi nấm như Tricodeman, có khả năng sinh enzyme cellulase mạnh


Bước 1: Tìm các trình tự mã hóa tính trạng sinh cellulase của các chủng bacillus subtilis khác trên
NCBI

Quy trình
thực hiện

Bước 2: Xác định vùng bảo thủ bằng chương trình Clustal Omega

Bước 3: Thiết kế mồi nhờ chương trình Primer - BLAST

Bước 4: PCR đoạn gen sinh cellulase và so sánh với cơ sở dữ liệu nhờ chương trình BLAST

Bước 5: Tạo vector và tách dòng gen

BƯỚC 1



Tìm kiếm thông tin về các chủng Bacillus subtilis sinh Cellulase trên cơ sở dữ liệu
NCBI


BƯỚC 1

 Sau khi tìm kiếm, ta thu được
các chủng sau:

Chủng 1: Bacillus subtilis strain OTBS3 phân lập
từ lá cà chua


BƯỚC 1

Chủng 2: Bacillus subtilis strain OTBS2 phân lập
từ lá cà chua


BƯỚC 1

Chủng 3: Bacillus subtilis strain OTBS1 phân lập
từ lá cà chua

BƯỚC 1

Chủng 4: Bacillus subtilis strain DR8806 phân
lập từ nước suối


BƯỚC 1

Chủng 5: Bacillus subtilis strain S52-2 phân lập
từ đất


BƯỚC 1

Chủng 6: Bacillus subtilis strain LN cellulose
phân lập từ Golden Takin


BƯỚC 1

•

Lựa chọn chủng làm khuôn ảo có họ hàng gần và có điều kiện sinh trưởng phát
triển tương đồng với điều kiện sinh trưởng của chủng thực của ta.

• Các đối tượng dùng tham khảo nghiên cứu đều thuộc cùng loài Bacillus subtilis
 Chọn chủng Bacillus subtilis strain OTBS1– được nghiên cứu ở Ấn Độ.

BƯỚC 2



Sử dụng phần mềm Clustal Omega để tìm ra vùng cấu trúc bảo thủ từ 6 chủng trên


BƯỚC 2

Chọn submit và chờ
kết quả hiển thị lên
màn hình


BƯỚC 2



Đếm số thứ tự Nucleotide thuộc vùng mà ta chọn để thiết kế mồi.

Chọn Nu bắt đầu thiết kế mồi
xuôi từ Nu 98– 120


BƯỚC 2

Chọn Nu bắt đầu thiết
kế mồi ngược 1478–
1500

BƯỚC 3



Sử dụng phần mềm Primer-Blast của NCBI để thiết kế mồi cho phản ứng PCR ảo

Nhập dữ liệu vào phần
mềm


BƯỚC 3


BƯỚC 3

Chạy chương trình đưa ra kết quả 1 cặp mồi




Dựa vào phần mềm Blast của NCBI, tiến hành so sánh sản phẩm PCR ảo với cơ sở dữ liệu

BƯỚC 4

Mục đích: Dựa vào sự tương đồng trình tự Nu mà
phán đoán sự tương đồng tính trạng.
=> Cụ thể: Xem xét sản phẩm PCR có trình tự tương
đồng với các chủng Bacillus subtilis sinh cellulase
không, qua đó phán đoán nó có khả năng sinh

cellulase ?


BƯỚC 4


BƯỚC 4

Kết quả chạy BLAST



Total score = max score: chỉ có 1 vùng bảo thủ duy nhất



E value: rất nhỏ nên sự khác biệt không lớn



Per ident: 100% nghĩa là sự tương đồng 100 % về tính trạng


BƯỚC 4

Tìm đọc thông tin về chủng có sự tương
đồng lớn