DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2015.2(30).48081

ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАМУ BREVIBACTERIUM FLAVUM ІМВ В-7446 ТА ОПТИМІЗАЦІЯ БІОСИНТЕЗУ ТРЕОНІНУ

Г. С. Андріяш, Г. М. Заболотна, А. Ф. Ткаченко, С. М. Шульга

Анотація


Мета. Ідентифікація та оптимізація процесу біосинтезу мутантного штамупродуцента треоніну Brevibacterium flavum ІМВ В-7446. Методи. Штам Brevibacterium flavum ІМВ В-7446 досліджували за допомогою стандартних мікробіологічних та біохімічних методів. Фрагмент геномної ДНК виділяли з агарозного гелю за допомогою набору «Macherey-Nagel NucleoSpin Extract» згідно з інструкцією фірми-виробника та сиквенували. Порівняльний аналіз здійснено методом оцінки статистичної значимості вирівнювань нуклеотидних послідовностей з використанням програми ClustalW. Філогенетична дендрограма створена з використанням методів поєднання найближчих сусідів та максимальної подібності. Результати. Досліджено вплив різних технологічних параметрів культивування на синтез треоніну мутантним штамом Brevibacterium flavum ІМВ В-7446 та його стабільність. Оптимізацію синтезу було досягнуто за рахунок внесення ростових факторів у середовище культивування. Побудовано дендрограму філогенетичних зв’язків досліджуваних штамів та споріднених з ними штамів бревібактерій із бази даних «GenBank». Висновки. Порівняльний аналіз нуклеотидних послідовностей гену 16S рРНК з послідовностями, включеними до бази даних GenBank, показав, що вихідний та мутантний штами мають належати до роду Corynebacterium. Мутантний штам мав найвищий відсоток подібності (98%) з видом C. glutamicum. Проведено оптимізацію середовища для культивування продуцента та визначено оптимальні параметри культивування (температура, рН, кількість розчиненого кисню, кількість внесеного інокуляту, ростових факторів, різні джерела вуглецю). В оптимізованих умовах культивування штам продукував треонін у кількості 11,9 г/дм3.


Ключові слова


Brevibacterium flavum; треонін; 16S рРНК; мутантний штам; оптимізація біосинтезу

Повний текст:

PDF

Посилання


Андріяш Г.С., Заболотна Г.М., Шульга С.М. Мутантні штами-мікроорганізми – продуценти лізину та треоніну // Biotechnology Acta. – 2014. – Т. 7, № 3. – С. 95–101.

Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. – 9th ed. – Baltimore; London, 1986. – Vol. 2. – 1599 p.

Debabov V.G. The threonine story // Biochem. Engineer. Biotechnol. – 2003. – V. 79. – P. 113–136.

Dong X., Quinn P.J., Wang X. Metabolic engineering of Escherichia coli and Corynebacterium glutamicum for the production of L-threonine // Biotechnol. Adv. – 2010. – P. 1–13.

GenBank (Base sequences of DNA) URL: http://blast.ncbi.nlm.nih.gov.

Griffith A.J.F., Miller J.H., Suzuki D.T., Lewontin R.C., Gelbart W.M. An introduction to genetic analysis. – N.Y., W.H. Freeman. – 2000. – 306 р.

Guttel R., Larsen N., Woese C. Lessons from an evolving rRNA:16S and 23S rRNA structures from a comparative perspective // Microbiol. Review. – 1994. – 8 (1). – P. 10–24.

Liebl W. Corynebacterium taxonomy. In: Eggeling E., Bott M. Handbook of Corynebacterium glutamicum: Chapter 2. Corynebacterium taxonomy. US, Boca Raton, Florida: CRC Press. – 2005. – P. 9–37.

Tamura K., Stecher G., Peterson D., Filipski A., Kumar S. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0. // Mol. Biol. Evol. – 2013. – 30. – P. 2725–2729.

Tesseraud S., Everaert N., Boussaid-Om Ezzine S., Collin A., Metayer- Coustard S. and Berri С. Manipulating tissue metabolism by amino acids // World’s Poultry Sci. J. – 2011. – Vol. 67. – Р. 382–385.

Thompson JD, Higgins DG, Gibson TJ. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice // Nucl. Acids Res. – 1994. – 22(22). – P. 4673–4680.

Vagner de Alencar Arnaut de Toledo, Maria Claudia Colla Ruvolo-Takasusuki, Arildo José Braz de Oliveira, Emerson Dechechi Chambó and Sheila Mara Sanches Lopes. Spectrophotometry as a Tool for Dosage Sugars in Nectar of Crops Pollinated by Honeybees: Reducing sugar determination. In: Dr. Jamal Uddin (Ed.), Macro to Nano Spectroscopy: Spectrophotometry as a Tool for Dosage Sugars in Nectar of Crops Pollinated by Honeybees. InTech. – 2012. – P. 269–290.

Vertes A., Inui M., Yukawa H. The biotechnological potential of Corynebacterium glutamicum, from Umami to Chemurgy. In: Yukawa H, Inui M.. Corynebacterium glutamicum: Biology and Biotechnology: The biotechnological potential of Corynebacterium glutamicum, from Umami to Chemurgy. Berlin Heldelberg: Springer-Verlag. – 2013. – P. 1–51.

Wilson K. Preparation of genomic DNA from bacteria // Current protocol in Mol. Biol. – 2001. – 2.4.1–2.4.5.

Yetti M.I., Pudjiraharti S. Strain improvement of Brevibacterium sp ATCC 21866 for L-lysine production using ultra violet irradiation // Technology Indonezia. – 2004. – № 27. – P. 9–16.


Пристатейна бібліографія ГОСТ






Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2076-0558 (Print); 2307-4663 (Online)

DOI 10.18524/2307-4663