Phát triển vector biểu hiện mang promoter Pgrac cảm ứng bằng IPTG được sáp nhập tại locus amyE và lacA trong Bacillus subtilis - NCS. Chu Thị Bích Phượng

Tên đề tài: Phát triển vector biểu hiện mang promoter Pgrac cảm ứng bằng IPTG được sáp nhập tại locus amyE và lacA trong Bacillus subtilis
Ngành: Vi sinh vật học
Mã số ngành: 9420107
Họ tên nghiên cứu sinh: Chu Thị Bích Phượng
Khóa đào tạo: 2018     
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Phan Thị Phượng Trang
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐHQG.HCM
1. Tóm tắt nội dung luận án
Promoter Pgrac, một promoter mạnh cảm ứng IPTG được phát triển nhờ sự kết hợp giữa promoter PgroES có nguồn gốc từ vi khuẩn B. subtilis và operator lac từ vi khuẩn E. coli, từ lâu đã được sử dụng phổ biến cho vi khuẩn B. subtilis. Đề tài này được thực hiện nhằm mục tiêu phát triển các hệ thống vector biểu hiện mang promoter Pgrac cảm ứng bằng IPTG sáp nhập gen mục tiêu tại locus amyE, lacA và kiểm soát chặt chẽ sự biểu hiện protein trong vi khuẩn B. subtilis. Các hệ thống biểu hiện pHT chứa promoter Pgrac cảm ứng có khả năng sáp nhập gen mục tiêu gfp+ hoặc bgaB vào bộ gen của vi khuẩn B. subtilis tại vị trí amyE hoặc lacA và kiểm soát chặt chẽ sự biểu hiện protein bằng IPTG. Trong đó, các chủng B. subtilis được sáp nhập cassette Pgrac01-gfp+, Pgrac100-gfp+, Pgrac212-gfp+ có khả năng biểu hiện hiệu quả protein GFP+ và đạt lần lượt khoảng 10%, 14% và 22% tổng số protein tế bào; các chủng B. subtilis sáp nhập cassette Pgrac01-bgaB, Pgrac100-bgaB, Pgrac212-bgaB có khả năng biểu hiện hiệu quả protein BgaB và đạt lần lượt khoảng 9%, 15% và 30% tổng số protein tế bào. Ngoài ra, các hệ thống biểu hiện pHT chứa promoter Pgrac cảm ứng có khả năng sáp nhập gen mục tiêu gfp+ vào bộ gen của vi khuẩn B. subtilis đồng thời tại 2 vị trí amyE và lacA và kiểm soát chặt chẽ sự biểu hiện protein bằng IPTG. Các chủng B. subtilis được sáp nhập đồng thời 2 bản sao gen mục tiêu gfp+ tại vị trí amyE và lacA có mức độ biểu hiện protein GFP+ đạt 16,9%, 20,7% và 37,8% tổng số protein tế bào, cao gấp 1,7; 1,5 và 1,7 lần so với các chủng B. subtilis chỉ chứa 1 bản sao gen mục tiêu gfp+ có cùng loại promoter Pgrac01, Pgrac100, Pgrac212 tương ứng. Tóm lại, các hệ thống vector tạo ra trong đề tài có khả năng kiểm soát chặt chẽ sự biểu hiện protein mục tiêu trong vi khuẩn B. subtilis nhờ chất cảm ứng IPTG ở các mức độ khác nhau từ thấp đến cao và có thể ứng dụng làm công cụ cho việc phát triển các sản phẩm liên quan đến công nghệ protein tái tổ hợp (enzyme, kháng thể, vaccine, …).
2. Những kết quả mới của luận án
Kết quả nghiên cứu của Luận án đã đóng góp những thông tin khoa học quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu vi sinh vật học:
- Hệ thống vector biểu hiện cảm ứng pHT chứa promoter Pgrac có khả năng sáp nhập gen mục tiêu vào bộ gen của vi khuẩn B. subtilis tại vị trí amyE hoặc lacA. Sự biểu hiện cảm ứng của gen mục tiêu sáp nhập trong tế bào B. subtilis có thể được kiểm soát chặt chẽ nhờ chất cảm ứng IPTG.
- Hệ thống vector biểu hiện cảm ứng pHT chứa promoter Pgrac có khả năng sáp nhập đồng thời hai gen mục tiêu vào bộ gen của vi khuẩn B. subtilis tại vị trí amyE và lacA. Sự biểu hiện protein mục tiêu của các chủng B. subtilis chứa gen đồng sáp nhập được tăng cường và được kiểm soát chặt chẽ nhờ chất cảm ứng IPTG.
3. Các ứng dụng/ khả năng ứng dụng trong thực tiễn hay những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu
Đề tài cung cấp bộ sưu tập các vector biểu hiện cảm ứng pHT chứa các loại promoter Pgrac khác nhau có khả năng sáp nhập gen mục tiêu vào bộ gen của vi khuẩn B. subtilis tại vị trí amyE, lacA. Các hệ thống vector này kiểm soát chặt chẽ sự biểu hiện protein mục tiêu trong vi khuẩn B. subtilis nhờ chất cảm ứng IPTG ở các mức độ khác nhau từ thấp đến cao và có thể ứng dụng làm công cụ cho việc phát triển các sản phẩm liên quan đến công nghệ protein tái tổ hợp (enzyme, kháng thể, vaccine, …).