- •Національна академія наук україни
- •Перелік умовних скорочень
- •Розділ 1 огляд літератури
- •1.2. Способи отримання цільових амінокислот
- •1.3. Продуценти лізину та треоніну
- •1.4. Регулювання та шляхи інтенсифікації біосинтезу лізину та треоніну
- •Розділ 2 матеріали і методи досліджень
- •2.1. Штами-продуценти
- •2.2. Умови культивування та поживні середовища
- •2.3. Дослідження ауксотрофності
- •2.4. Дослідження впливу мутагенних факторів на штами-продуценти лізину та треоніну
- •2.5. Філогенетичний аналіз
- •2.6. Біохімічні та фізичні методи аналізу
- •2.7. Статистичне оброблення експериментальних результатів
- •Розділ 3 клоновий аналіз штамів-продуцентів лізину та треоніну
- •3.1. Проведення клонового аналізу штамів-продуцентів лізину
- •Біосинтез лізину штамами Brevibacterium
- •Накопичення лізину клонами штамів Brevibacterium на 60 годину культивування на ензиматичному мелясному середовищі
- •3.2. Дослідження ауксотрофності штамів-продуцентів лізину
- •Визначення ауксотрофності клонів Brevibacterium на твердому мс з сахарозою
- •Вплив амінокислот аспартатної родини на біосинтез лізину клонами
- •3.3. Визначення ауксотрофності штаму-продуценту треоніну
- •Визначення ауксотрофності у b. Flavum тн7
- •Розділ 4 отримання мутантних штамів-продуцентів лізину та треоніну
- •4.1. Вплив уф-опромінення на штами-продуценти лізину
- •Утворення мутантних штамів під дією уф
- •Чутливість вихідних та мутантних штамів до антибіотиків
- •Синтез цільової амінокислоти та коефіцієнти конверсії джерел живлення
- •4.2. Вплив хімічного мутагенезу (ntg) на штами-продуценти
- •4.3. Здійснення уф-мутагенезу штаму-продуценту треоніну
- •Утворення мутантних штамів b. Flavum тн7 під дією уф
- •Чутливість вихідного та мутантних штамів до антибіотиків
- •4.4. Характеристика мутантного штаму-продуценту лізину Brevibacterium sp. Imb b-7447
- •4.5. Характеристика мутантного штаму-продуценту треоніну Brevibacterium flavum iмв в-7446
- •4.6.Порівняння послідовностей гена 16s рРнк у різних штамів-продуцентів лізину
- •4.7. Порівняння послідовностей гена 16s рРнк у різних штамів-продуцентів треоніну
- •Розділ 5 оптимізація умов культивування мутантних штамів-продуцентів лізину та треоніну
- •5.1. Оптимізація умов культивування мутантного штаму-продуценту лізину
- •5.2. Оптимізація умов культивування мутантного штаму-продуценту треоніну
- •Вплив ростових факторів на синтез треоніну
- •Синтез треоніну на середовищі з різним вмістом амінокислот
- •Синтез треоніну штамом b. Flavum iмв в-7446
- •Розділ 5 узагальнення отриманих результатів
- •Висновки
- •Список використаної літератури
- •Паспортизація штаму-продуценту треоніну
- •Паспортизація штаму-продуценту лізину Brevibacterium sp. Imb b-7447
3.2. Дослідження ауксотрофності штамів-продуцентів лізину
Згідно методики представленої в роботі [158] встановлення ауксотрофності проводили на твердих поживних середовищах.
Позитивний контроль дослідів отримували на повноцінному середовищі МПАзб., яке містило всі необхідні ростові речовини (рис. 3.3 а). В негативному контролі — МС – ростові речовини були відсутні. Клони, які росли при позитивному контролі, не росли на МС як з глюкозою, так і з сахарозою (рис. 3.3 б).
а
б
Рис. 3.3 Позитивний та негативний контроль дослідження ауксотрофності клонів Brevibacterium
Негативний контроль на середовищі Адамса не давав росту клонів № 2, 5, 7, 8 та 11. Винятком був клон №6, який не потребував факторів росту взагалі.
Для кожного клону проводили паралельні посіви на МС з амінокислотами. Джерелом вуглецевого живлення були глюкоза та сахароза. На середовищі з глюкозою більшість клонів не проявляли ауксотрофність і пігмент не утворювали. На рисунку 3.4 показано залежність росту клонів від лейцину та гомосерину (середовище з сахарозою).
а
б
Рис. 3.4 Ауксотрофність клонів до лейцину та гомосерину на МС з сахарозою
Бревібактерії утворювали пігмент на МС, проте проявляли ауксотрофність у відношенні більш широкого кола амінокислот (табл. 3.3).
Таблиця 3.3
Визначення ауксотрофності клонів Brevibacterium на твердому мс з сахарозою
Середовища, амінокислоти |
КЛОНИ | |||||
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
11 | |
Контроль ПС |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ п |
+++ |
+++п |
Контроль МС |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Аспарагін |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Треонін |
- |
- |
++ |
- |
+ |
+ |
Ізолейцин |
- |
- |
+ |
- |
+ |
- |
Лейцин |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ п |
+++ п |
+++п |
Тирозин |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
Метіонін |
- |
+ |
++ |
+ п |
- |
+ |
Триптофан |
+ |
+ |
+++ |
- |
- |
+ |
Гомосерин |
+ |
- |
+++ |
- |
- |
+ |
Примітка. +++ - інтенсивний ріст; + - наявність росту;– - відсутність росту; п– жовтий пігмент.
Як видно з таблиці 3.3 всі клони були лейцинозалежними і набули ауксотрофності до метіоніну (№ 5, 7, 11), треоніну (№8, 11), ізолейцину (№8), триптофану (№2, 5, 11) та гомосерину (№2, 11). Ріст клону №6 був позитивним на МС.
В подальших дослідженнях було здійснено культивування штамів-продуцентів на рідкому середовищі МС з амінокислотами тільки аспартатної родини (табл. 3.4). Серед всіх клонів було вибрано три найбільш продуктивних (клони №6, №7, №11) за лізином (див. табл. 3.2).
На рідкому середовищі МС з різними амінокислотами було підтверджено ауксотрофність за лейцином та метионіном клону № 7, який інтенсивно ріс, продукуючи пігмент, змінюючи рН середовища і синтезуючи лізин та інші амінокислоти.
У дослідах, де був відсутній ріст (незначна зміна ОГ), продуктивність за лізином не визначали. У дослідах з аспарагіном та ізолейцином при незначній зміні рН та ОГ продуктивність за лізином не визначали.
Таблиця 3.4