Nghiên cứu tạo protein tín hiệu nanoluciferase: Ứng dụng tạo cảm biến sinh học nhận diện kháng sinh.

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

Các công nghệ tế bào trong nông nghiệp

Dạng tài liệu

Tác giả

Trần Thị Mỹ Duyên, Trần Thị Tuyết Hoa⁽¹⁾

Nhan đề

Nghiên cứu tạo protein tín hiệu nanoluciferase: Ứng dụng tạo cảm biến sinh học nhận diện kháng sinh.

Nhan đề tiếng anh

Nguồn trích

Tạp chí Khoa học - Đại học Cần Thơ

Năm xuất bản

2020

Số

2

Trang

146-151

ISSN

1859-2333

Từ khóa

Cảm biến sinh học, Chloramphenicol, Erythromycin, Protein, Tế bào, Nanoluciferase, Oxytetracycline

Từ khóa tiếng anh

Tóm tắt

Nghiên cứu được thực hiện nhằm tổng hợp protein tín hiệu nanoluciferase trong điều kiện phòng thí nghiệm (in vitro), sử dụng hệ thống phiên mã dịch mã ngoài tế bào (cell-free synthesis) để ứng dụng tạo cảm biến sinh học nhận diện nhóm kháng sinh ức chế sự tổng hợp protein của vi khuẩn. Mạch mã khuôn cho quá trình tổng hợp protein được chuẩn bị bằng cách khuếch đại và tinh sạch đoạn DNA mã hoá cho protein nanoluciferase (NanoLuc). Kết quả đã xác định protein NanoLuc được tổng hợp thành công thông qua sự hiện diện trên gel SDS page nhuộm CBB với kích thước 21 kDa và có khả năng phát sáng khi tác dụng với cơ chất Furimazine. Khả năng nhận diện nhóm kháng sinh ức chế sự tổng hợp protein của vi khuẩn được xác định thông qua thử nghiệm nhận diện một số kháng sinh đại diện gồm oxytetracycline, chloramphenicol và erythromycin. Tính đặc hiệu của quá trình nhận diện được xác định. Mặc dù cần khảo sát thêm một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp protein NanoLuc trong điều kiện in vitro nhưng kết quả này cũng tạo tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo trong việc tạo ra cảm biến sinh học có khả năng nhận diện nhóm kháng sinh ức chế sự tổng hợp protein của vi khuẩn.

Tóm tắt tiếng anh

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVv 403

File toàn văn

Xem toàn văn

Tài liệu tham khảo

[1] Uchida, K., Konishi, Y., Harada, K., et al. (2016), Monitoring of antibiotic residues in aquatic products in urban and rural areas of Vietnam,Journal of Agriculture and Food Chemistry. 64(31): 6133–6138
[2] Suzuki, S., and Hoa, P.T.P. (2012), Distribution of quinolones, sulfonamides, tetracyclines in aquatic environment and antibiotic resistance in Indochina,Frontiers in Microbiology. 67(3): 1–8
[3] Slomovic, S., Pardee, K., and Collins, J.J. (2015), Synthetic biology devices for in vitro and in vivo diagnostics,Proceedings of National Academy of Sciences of the United State of America. 112(47): 14429–14435
[4] Phu, T.M., Phuong, N.T., Scippo, M.-L., Dalsgaard, A., Thinh, N., and Huong, D. (2015), Quality of antimicrobial products used in striped catfish (Pangasianodon hypophthalmus) aquaculture in Vietnam,PLoS One. 10: 1-8
[5] Pham, D.K., Chu, J., Do, N.T., Brose, F., Degand, G., Delahaut, P., De Pauw, E., Douny, C., Van Nguyen, K., Vu, T.D., et al. (2015), Monitoring antibiotic use and residue in freshwater aquaculture for domestic use in Vietnam,Ecohealth. 12(3): 480–489
[6] Pardee, K., Green, A.A., Takahashi, M.K., et al. (2016), Rapid, low-cost detection of Zika virus using programmable biomolecular components,Cell. 165(5): 1255–1266
[7] Pardee, K., Green, A.A., Ferrante, T., et al. (2014), Paper-based synthetic gene networks,Cell. 159(4): 940–954
[8] Nishikawa, K., and Ueda, T. (2001), Cell-free translation reconstituted with purified components,Nature. 19: 751–755
[9] McCoy, L.S., Xie, Y., and Tor, Y. (2011), Antibiotics that target protein synthesis,Wiley Interdiscipline Review RNA. 2(2): 209–232
[10] Lowell, A.N., Santoro, N., Swaney, S.M., et al. (2015), Microscale adaptation of in vitro transcription/translation for high-throughput screening of natural product extract libraries,Chemical Biology and Drug Design. 86: 1331–1338
[11] Lorenz, T.C. (2012), Polymerase chain reaction: Basic protocol plus troubleshooting and optimization strategies,Journal of Visualized Experiments. 63: 1–15
[12] Kohanski, M.A., Dwyer, D.J., and Collins, J.J. (2010), How antibiotics kill bacteria: f-rom targets to networks,Nature Review Microbiology. 8(6): 423–435
[13] Hodgman, E., and Jewett, M. (2013), Cell-free synthetic biology: Thinking outside of the cell,Metabolic Engineering. 14(3): 261–269
[14] Hoa, P.T.P., Managaki, S., Nakada, N.,et al. (2011), Antibiotic contamination and occurrence of antibiotic-resistant bacteria in aquatic environments of northern Vietnam,Science of The Total Environment. 409(15): 2894–2901
[15] Hall, M.P., Unch, J., Binkowski, B.F., et al. (2012), Engineered luciferase reporter f-rom a deep sea shrimp utilizing a novel imidazopyrazinone substrate,ACS Chemical Biology. 7(11): 1848–1857
[16] Griss, R., Schena, A., Reymond, L., et al. (2014), Bioluminescent sensor proteins for point-of-care therapeutic drug monitoring,Nature Chemical Biology. 10: 598–603
[17] England, C.G., Ehlerding, E.B., and Cai W. (2016), NanoLuc: A small luciferase is brightening up the field of bioluminescence,Bioconjugate Chemistry. 27(5): 95–121
[18] Duyen, T.T.M., Matsuura, H., Ujiie, K., Muraoka, M., Harada, K., and Hirata, K. (2017), Paperbased colorimetric biosensor for antibiotics inhibiting bacterial protein synthesis,Journal of Bioscience and Bioengineer. 123(1): 96–100
[19] Carlson, E.D., Gan, R., Hodgman, C.E., and Jewett, M.C. (2011), Cell-free protein synthesis: Applications come of age,Biotechnology Advances. 30(5): 1185-1194
[20] Bell, D.A., and Demarini, D.M. (1991), Excessive cycling converts PCR products to random-length higher molecular weight fragments,Nucleic Acids. 19(18): 5079