- Cơ sở lý luận và thực tiễn phát triển thị trường dịch vụ pháp lý ở Việt Nam theo tinh thần Văn kiện Đại hội XIII của Đảng
- Nghiên cứu metagenome của một số hệ sinh thái mini tiềm năng nhằm khai thác các gen mới mã hóa hệ enzyme chuyển hóa hiệu quả lignocellulose
- Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật can thiệp mạch và phẫu thuật nội soi trong điều trị chấn thương gan và thận
- Nghiên cứu mô hình Viện nghiên cứu phát triển công nghệ tiên tiến
- Nghiên cứu đánh giá về môi trường trong các cụm tuyến dân cư thuộc Chương trình xây dựng cụm tuyến dân cư và nhà ở vùng Đồng bằng Sông Cửu Long
- Đảm bảo dịch vụ xã hội cơ bản cho người dân vùng dân tộc thiểu số trong thời kỳ Đổi mới
- Môđun đối đồng điều địa phương và một số bài toán về iđêan nguyên tố trên vành giao hoán Noether
- Nghiên cứu xây dựng bộ tiêu chí đánh giá mức độ đổi mới hiện đại hóa công nghệ trong lĩnh vực khai thác chế biến than và khoáng sản rắn Việt Nam
- Khảo sát nguồn nhân lực chất lượng cao tại các doanh nghiệp FDI ở Bình Dương
- Nghiên cứu nguyên nhân và các giải pháp khoa học và công nghệ phòng chống bệnh chổi rồng hại nhãn ở Việt Nam
- Ứng dụng kết quả thực hiện nhiệm vụ
106-NN.02-2014.60
2020-48-1195/KQNC
Phát hiện và đánh giá chức năng của một số gen mã hóa cho cytochrome P450 bền nhiệt từ quần xã vi sinh vật suối nước nóng Bình Châu Việt Nam
Viện Công nghệ Sinh học
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Quốc gia
TS. Nguyễn Kim Thoa
PGS. TS. Trần Đình Mấn; TS. Nguyễn Cường; TS. Hoa Thị Minh Tú; ThS. Lê Thị Thanh Xuân; ThS. Trần Thanh Thủy; ThS. Trần Thị Hoa
Di truyền học
03/2015
03/2019
05/11/2020
2020-48-1195/KQNC
01/12/2020
Cục thông tin KH&CN Quốc gia
Kết quả của đề tài đã tách chiết, giải được trình tự DNA metagenome của suối nước nóng Bình Châu và xây dựng được bộ dữ liệu 68 gen tiềm năng mã hóa cytochrome P450 bao gồm 38 gen hoàn chỉnh, 14 gen thiếu mã mở đầu, 9 gen thiếu mã kết thúc và 7 gen thiếu cả hai đầu. Từ đó đã lựa chọn được 2 ORF tiềm năng để tách dòng, biểu hiện trong E. coli và nghiên cứu tính chất của chúng. Gen 1 (P450-T2) có mức độ xác định 94,8% với trình tự axit amin CYP203A1 của chủng Hydrogenophaga taeniospiralis. Gen 2 (P450-T3) có mức độ xác định 66,6% và độ tương đồng 81,2% với trình tự axit amin CYP109C2. Kết quả biểu hiện gen ở E. coli cho thấy nồng độ cytochrome P450-T2 và T3 đạt lần lượt là 541 nmol/L và 585 nmol/L, protein P450-T2 và P450-T3 có kích thước tương ứng lần lượt là khoảng 44,3 và 43,4 kDa. Đặc điểm của P450-T2 có pH opt 8, T opt 50 o C, T m 56,8 o C, có thể tương tác thích hợp nhất với hệ Fdx2/BmCPR của B. megaterium và cũng có thể tương tác với cả 3 hệ ferredoxin reductase/ ferredoxin khác. Phổ cơ chất tiềm năng của P450-T2 bao gồm các hợp chất vòng đơn (axit caffeic, mimosine), và vòng ba (emodin) Đặc điểm của P450-T3 có pH opt 7,5, T opt 50 o C, T m 76,2 o C, tương tác thích hợp nhất với 2 hệ Adx/AdR của bò và Etp1/Arh1, gần như không tương tác với Fdx3/BmCPR. P450-T3 thuộc nhóm CYP109C2, là loại cytochrome P450 xúc tác chuyển hóa các loại axit béo. Embelin, Retinoic acid (all trans), Retinoic acid (13-cis), Lauric acid, Palmitic acid là các axit béo có khả năng bị chuyển hóa bởi P450-T3. Đặc biệt, một số cơ chất steroid cũng được sàng lọc, cho thấy testosterone có khả năng gắn vào P450-T3. Đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên cho thấy CYP109C2 có thể chuyển hóa được testosterone. Phân tích phản ứng xúc tác chuyển hóa testosterone của P450-T3 cho thấy có 2 sản phẩm trên sắc ký đồ HPLC. Đây là một trong những cơ sở để tiếp tục khai thác nguồn gen vi sinh vật chịu nhiệt bằng con đường không thông qua nuôi cấy.
Cytochrome P450 là nhóm enzyme lớn nhất, đóng vai trò quan trọng trong một số con đường chuyển hóa vật chất trong cơ thể cũng như trong tự nhiên. Cytochrome P450 có mặt ở hầu hết các giới trong hệ thống sinh vật học, rất đa dạng về cấu trúc và chức năng, thậm chí các P450 của một loài cũng có thể có cấu trúc, chức năng và tính chất khác nhau, đặc biệt là tính đặc hiệu cơ chất. Do vậy họ enzyme này được ứng dụng rất rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực như y dược, nông nghiệp, công nghiệp, môi trường,… Trong khuôn khổ nghiên cứu của đề tài đã tách dòng, biểu hiện, tinh chế và nghiên cứu được 1 số tính chất của P450-T2 và P450-T3. P450-T2 có khả năng chuyển hóa hợp chất vòng đơn (axit caffeic, mimosine), và vòng ba (emodin). Axit caffeic (CA) được phân bố rộng rãi ở một số loài thực vật và được sử dụng rộng rãi trong chế độ ăn của người ăn kiêng. Ngoài ra, các dẫn xuất của axit caffeic có khả năng ứng dụng sang lĩnh vực công nghiệp mỹ phẩm do đặc tính ổn định. Mimosine là hợp chất được sử dụng là thuốc diệt cỏ sinh học trong khi các dẫn xuất emodin lại có hoạt tính kháng khuẩn. Trong khi đó P450-T3 lại có khả năng oxy hóa các axit béo, đặc biệt có thể hydroxyl hóa steroid, có tiềm năng ứng dụng trong cả công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm. Chính vì vậy, cả 2 loại P450 có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực từ môi trường đến công nghiệp mỹ phẩm, thậm chí là công nghiệp y dược.
Gen mã hóa; DNA metagenome; Vi sinh vật; Cytochrome P450; Suối nước nóng; Enzyme; Chuyển hóa
Ứng dụng
Đề tài KH&CN
Khoa học tự nhiên,
Cơ sở để hình thành Đề án KH,
Số lượng công bố trong nước: 1
Số lượng công bố quốc tế: 2
Không
01 thạc sỹ