BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  22,411,148
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Các công nghệ sản phẩm sinh học, vật liệu sinh học, chất dẻo sinh học, nhiên liệu sinh học, các hóa chất được chiết tách từ sinh học, các vật liệu mới có nguồn gốc sinh học.

Nguyễn Khánh Hoàng Việt, Đỗ Thị Huyền(1), Lê Tùng Lâm, Phùng Thị Lan, Nguyễn Thủy Tiên, Phùng Thu Nguyệt, Trương Nam Hải

Thiết kế probe để khai thác gen mã hóa pectinesterase từ dữ liệu giải trình tự DNA metagenome và đồng biểu hiện gen gpecs1 của vi khuẩn trong dạ cỏ của dê với chaperone pG-KJE8 trong Escherichia coli

Probe design for exploiting gene encoding pectinesterase from dna metagenome data of bacteria in goat rumen and co-expression of gpecs1 gen with chaperone pG-KJE8 in Escherichia coli

Sinh học

2018

1

84-91

0866-7160

Megagenome, Giải trình tự, Gen mã hóa, Gen gpecs1

Chaperone pG-KJE8, E. coli, Gpecs1, Pectinesterase, Probe

Trình bày các bước xây dựng và sử dụng probe để khai thác gen mã hóa pectinesterase từ dữ liệu giải trình tự DNA metagenome bằng công cụ giải trình tự gen thế hệ mới. Dựa trên 3 trình tự thuộc họ CE8 tìm kiếm được từ cơ sở dữ liệu đã xây dựng được một probe có độ dài 367 amino acid, trong đó có 200 amino acid hoàn toàn giống nhau, 72 vị trí giống nhau ở đa số các trình tự và 47 vị trí giống nhau ở một số trình tự. Kết quả ước đoán cấu trúc không gian bằng Phyre2 đã chọn được duy nhất một trình tự (mã số 46301) có độ tin cậy, độ bao phủ lần lượt là 100% và 90% với pectinesterase. Gen đã được đặt tổng hợp và đưa vào vector pET22b(+) tại vị trí NcoI, XhoI để đồng biểu hiện với chaperone từ vector pG-KJE8 trong E. coli. Pectinesterase được biểu hiện ở dạng tan và có hoạt tính sinh học thủy phân cơ chất pectin.

This article introduces the steps of constructing and using probe to exploit the gene encoding pectinesterase from metagenome DNA sequencing data by next generation gene sequencing tools. Probe was used to exploit and select the gene encoding for pectinesterase from the metagenome DNA sequences of bacteria in goat rumen and thereby select a sequence to express in E. coli. According to the CAZy classification system, pectinesterase belongs to the family of carbohydrates esterases CE8 is an enzyme that has many applications in the food processing industry, environmental treatment, animal feed processing and medicine. As the results, 3 sequences of CE8 was retrieved from CAZy database and one probe was designed, this probe length was 367 amino acids contained all the conserved amino acid residues 200 conserved residues in all sequence, 72 residues similar in almost sequences and residues conserved in many sequences and homologus; choosed highest alkalinity index. Using the probe designed, we filtered four coding sequences for pectinesterase from metagenome DNA sequencing data of bacteria in goat rumen. Spatial structure estimation with Phyre2 has only one sequencing (code 46301) with 100% sequence identity and 90% query coverage with pectinesterase. A artificial gene were synthesized and inserted into the vector pET22b (+) at the NcoI, XhoI to co-express with chaperone pG-KJE8 in E. coli. The recombinant pectinesterase enzyme is expressed in soluble form and has a pectin substrate biodegradation activity. The results demonstrate that using probe for gene extraction is feasible.

TTKHCNQG, CVv 27

Xem toàn văn
  • [1] Ronald E. Z. (1978), A rapid assay for pectinesterase activity which can be used as a prescreen for pectinesterase inhibitors,Anal Biochem., 85(s1): 219-223
  • [2] Pooja K., Manmohit K., Reena G., (2015), Pectin methylesterases: a review,J Bioprocess Biotech., 5(5): 1-7
  • [3] Nguyễn Khánh Hoàng Việt, Lê Tùng Lâm, Phùng Thị Lan, Đỗ Thị Huyền, Trương Nam Hải, (2017), Nghiên cứu biểu hiện GPECS1 mã hóa pectinesterase khai thác từ dữ liệu giải trình tự DNA metagenome vi khuẩn dạ cỏ dê trong tế bào Escherichia coli, sử dụng vector pET22b(+),Tạp chí Y học Việt Nam, 468 (số đặc biệt): 197-203
  • [4] Mitsuhashi M., Cooper A., Ogura M., Shinagawa T., Yano K., Hosokawa T., (1994), Oligonucleotide probe design: a new approach,Nature, 367(6465): 759-761.
  • [5] Markoviě O., Kohn R. (1984), Mode of pectin deesterification by Trichoderma reesei pectinesterase,Experientia, 40(8): 842-843.
  • [6] Martínez A. M., García F. E., Ferrer M. N., Rinas U., Villaverde A., (2010), Side effects of chaperone gene co-expression in recombinant protein production,Microb Cell Factories., DOI: 10.1186/1475-2859-9- 64.
  • [7] Lombard V., Golaconda R. H., Drula E., Coutinho P. M., Henrissat B., (2014), The carbohydrate-active enzymes database (CAZy) in 2013,Nucleic Acids Res., 42 (Database issue): 490-495.
  • [8] Duvetter T., Fraeye I., Sila D. N., Verlent I., Smout C., Hendrickx M., Van L. A. (2006), Mode of de-esterification of alkaline and acidic pectin methyl esterases at different pH conditions,J. Agric. Food Chem., 54 (20): 7825-7831.
  • [9] Do T. H., Le N. G., Dao T. K., Nguyen T. M. P., Le T. L., Luu H. L., Nguyen K. H. V., Nguyen V. L., Le L. A., Phung T. N., Straalen N. M., Roelofs D., Truong N. H., (2018), Metagenomic insights into lignocellulose-degrading genes through Illumina-based de novo sequencing of the microbiome in Vietnamese native goats rumen,J. Gen Appl. Microbiol.
  • [10] Chung H. K., Jong J. C., (2015), C-haracterization of the intact form of Thermotoga maritima pectinase TmPecN expressed in Escherichia coli.,J. Appl. Biol. Chem., 58 (2): 97-100
  • [11] Cantarel B. L., Coutinho P. M., Rancurel C., Bernard T., Lombard V., Henrissat B., (2009), The Carbohydrate-Active EnZymes database (CAZy): an expert resource for Glycogenomics,Nucleic Acids Res., 37 (Database issue): 233-238