Разработка общей концепции регулируемой инактивации гена шикиматкиназы для модификации шикиматного пути у бактерий Bacillus subtilis

  • Юй Чао Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Мария Юрьевна Шонина Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Алексей Викторович Лагодич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Показана возможность трансформации штаммов B. subtilis, перспективных для создания штаммов-продуцентов шикимовой кислоты. Получены исходные ампликоны для создания генетических конструкций, предназначенных для интеграции в состав бактериальной хромосомы. Среди ампликонов выявлен генетический полиморфизм, который может являться следствием мутагенеза, используемого при получении штаммов – продуцентов триптофана. На основе метода полимеразной цепной реакции разработана система для быстрого скрининга трансформантов на наличие рекомбинационных перестроек генома и интегративной конструкции в составе бактериальной хромосомы трансформированного штамма.

Биографии авторов

Юй Чао, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

аспирант кафедры генетики биологического факультета. Научный руководитель – А. В. Лагодич

Мария Юрьевна Шонина, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

аспирантка кафедры генетики биологического факультета. Научный руководитель – А. В. Лагодич

Алексей Викторович Лагодич, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат биологических наук, доцент; доцент кафедры генетики биологического факультета

Литература

  1. Zhang Y., Liu A., Ye Z. G., et al. New Approach to the Total Synthesis of (–)-Zeylenone from Shikimic Acid. Chem. & Pharm. Bull. 2006. Vol. 54, No. 10. P. 1459 –1461. 2. Bradley D. Star role for bacteria in controlling flu pandemic? Nature Rev.: Drug Discovery. 2005. Vol. 4, No. 12. P. 945– 946.
  2. Mair H.-J. Process for the preparation of shikimic acid its derivatives. US006130354 (A). 2000-10-10.
  3. Raghavendra T. R., Vaidyanathan P., Swathi H. K., et al. Prospecting for alternate sources of shikimic acid, a precursor of Tamiflu, a bird-flu drug. Current sci. 2009. Vol. 96, No. 6. P. 771–772.
  4. Brazdova B., Tan N. S., Samoshina N. M., et al. Novel easily accessible glucosidase inhibitors: 4-hydroxy-5-alkoxy-1,2-cyclohexanedicarboxylic acids. Carbohydrate Research. 2008. Vol. 344, No. 3. P. 311–321.
  5. Lingens F. The Biosynthesis of Aromatic Amino Acids and its Regulation. Angewandte Chem. Int. Ed. 2003. Vol. 7, No. 5. P. 350 –360.
  6. Ruohong S. Separation of Shikimic Acid from Pine Needles. Chem. Engineering & Technology. 2008. Vol. 31, No. 3. P. 469 – 473.
  7. Shinada T., Yoshida Y., Ohfune Y. Direct conversion of 1,2-diol into allyl sulfide. Regioselective transformation of (–)-quinic acid to (–)-shikimic acid. Tetrahedron Letters. 1998. Vol. 39, No. 33. P. 6027–6028.
  8. Adachi O., Ano Y., Toyama H., et al. High shikimate production from quinate with two enzymatic systems of acetic acid bacteria. Biosci., Biotech., a. Biochem. 2006. Vol. 70, No. 10. P. 2579 –2582.
  9. Taylor R. G., Walker D. C., McInnes R. R. E. coli host strains significantly affect the quality of small scale plasmid DNA preparations used for sequencing. Nucleic Acids Research. 1993. Vol. 21, No. 7. P. 1677–1678.
  10. Bullock W. O., Fernandez J. M., Short J. M. XL1-blue: a high efficiency plasmid transforming recA Escherichia coli strain with beta-galactosidase selection. BioTech. 1987. Vol. 5, No. 3. P. 376–379.
  11. Anagnostopoulos C., Spizizen J. Requirements for transformation in Bacillus subtilis. J. of Bacteriology. 1961. Vol. 81, No. 5. P. 741–746.
  12. Senatorova V. N. The study of the process and creation of technology of biosynthesis of L-tryptophan strain-producer Bacillus subtilis Of-15 : dissertatsiya ... kandidata tech. nauk : 03.00.23. Moscow, 2000 (in Russ.).
  13. Lahodzich A.V. Plasmids of pBS72 family as a basis for creation of vector systems. Biotechnology of the Future: EU-Russia: Prospects for Cooperation in Biotechnology in the Seventh Framework Programme : affiliated to the Int. symp. (Saint Petersburg, 5–8 June, 2006). Moscow, 2006. P. 47– 48.
  14. Sambrook J., Fritsch E., Maniatis T. Molecular cloning : a laboratory manual. 2nd ed. New York : Cold Spring Harbor Lab. : Cold Spring Harbor Publishing, 1989.
  15. Birnboim H. L., Doly J. A rapid alkaline extraction procedure for screening of recombinant plasmid DNA. Nucleic Acids Research. 1979. Vol. 7, No. 6. P. 1513–1523. 17. Schallmey M., Singh A., Ward O. P. Developments in the use of Bacillus species for industrial production. Canad. J. Microbiol. 2004. Vol. 50, No. 1. P. 1–17.
  16. Kunst F., Ogasawara N., Moszer I. The complete genome sequence of the gram-positive bacterium Bacillus subtilis. Nature. 1997. Vol. 390, No. 6657. P. 249 –256. 19. Bacillus subtilis 168 Genome Page. URL: http://cmr.jcvi.org/cgi-bin/CMR/GenomePage.cgi?org=ntbs01 (date of access: 15.04.2011).
  17. Iomantas Yurgis A. V., Abalkina E. G., Polanuer B. M., et al. Method for producing shikimic acid. US6436664.2002-08-20.
  18. Bron S. Plasmids. Molecular Biological Methods for Bacillus. Chichester : John Wiley a. Sons Ltd., 1990. P. 75–174.
  19. Vagner V., Dervyn E., Ehrlich S. D. A vector for systematic gene inactivation in Bacillus subtilis. J. Microbiol. 1998. Vol. 144, No. 11. P. 3097–3104.
Опубликован
2018-05-02
Ключевые слова: трансформация, интеграция, инактивация, шикимовая кислота, шикиматкиназа, ПЦР-скрининг, Bacillus subtilis
Как цитировать
Чао, Ю., Шонина, М. Ю., & Лагодич, А. В. (2018). Разработка общей концепции регулируемой инактивации гена шикиматкиназы для модификации шикиматного пути у бактерий Bacillus subtilis. Экспериментальная биология и биотехнология, 3, 45-53. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/biology/article/view/2460
Раздел
Генетика и молекулярная биология