RU2037522C1 - Strain of bacterium bacillus species - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5'-(a/g)-ccgg-(t/c)-3' - Google Patents

Strain of bacterium bacillus species - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5'-(a/g)-ccgg-(t/c)-3' Download PDF

Info

Publication number
RU2037522C1
RU2037522C1 SU5054093A RU2037522C1 RU 2037522 C1 RU2037522 C1 RU 2037522C1 SU 5054093 A SU5054093 A SU 5054093A RU 2037522 C1 RU2037522 C1 RU 2037522C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
enzyme
ccgg
nucleotide sequence
bacillus species
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Евгеньевич Репин
Original Assignee
Владимир Евгеньевич Репин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Евгеньевич Репин filed Critical Владимир Евгеньевич Репин
Priority to SU5054093 priority Critical patent/RU2037522C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2037522C1 publication Critical patent/RU2037522C1/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology. SUBSTANCE: detection of strain-producer Bacillus species providing preparing thermostable restriction endonuclease which can recognize and cleave nucleotide sequence 5′-(A/G)-CCGG-(T/C)-3′ with high yield and activity of enzyme. Strain Bacillus species ВКПМ-B5941 is isolated from thermal sources after screening of site-specific endonuclease restriction (restrictases). The yield of enzyme is 4000 U/g wet biomass, specific activity of the end enzyme is 10000 U/ml. Restrictase Bse 118I is an isoschizomer of restrictase Cfr 10I and can substitute the latter in all genetic-engineering studies. EFFECT: increased yield of enzyme.

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности и генной инженерии и касается получения нового штамма, продуцирующего сайт-специфическую эндонуклеазу, способную узнавать и расщеплять последовательность нуклеотидов 5'-(A/G) CCGG (T/C) 3'. The invention relates to the microbiological industry and genetic engineering and relates to the production of a new strain producing a site-specific endonuclease capable of recognizing and cleaving the 5 '- (A / G) CCGG (T / C) 3' nucleotide sequence.

Рестриктаза такой специфичности может быть использована для исследования первичной структуры ДНК, физического картирования различных геномов. Данная эндонуклеаза является удобной моделью для изучения специфичности белок-нуклеиновых взаимодействий. A restriction enzyme of this specificity can be used to study the primary structure of DNA, the physical mapping of various genomes. This endonuclease is a convenient model for studying the specificity of protein-nuclein interactions.

Известен штамм Bacillus species M. продуцирующий рестриктазы BspM I и BspM II (сайты узнавания 5' ACCTGC 3' и 5' TCCGGA 3', соответственно) [1]
Недостатком данного штамма является то, что в одной биомассе находятся две рестриктазы. Это затрудняет процедуру очистки, причем ни одна из рестриктаз не способна узнавать и расщеплять последовательность нуклеотидов 5' (A/G)CCGG(T/C)-3'. Культуральные и биотехнологические свойства штамма не опубликованы.
A known strain of Bacillus species M. producing restriction enzymes BspM I and BspM II (recognition sites 5 'ACCTGC 3' and 5 'TCCGGA 3', respectively) [1]
The disadvantage of this strain is that there are two restriction enzymes in one biomass. This complicates the purification procedure, and not one of the restriction enzymes is able to recognize and cleave the nucleotide sequence 5 '(A / G) CCGG (T / C) -3'. The cultural and biotechnological properties of the strain have not been published.

Известен штамм Bacillus stearothermophilus, продуциpующий рестриктазу BsrF I (сайт узнавания 5' (A/G)CCGG(T/C) 3') [2]
Недостатком данного штамма является низкий выход эндонуклеазы рестрикции. Данные по биотехнологическим показателям штамма не опубликованы.
A known strain of Bacillus stearothermophilus producing the restriction enzyme BsrF I (recognition site 5 '(A / G) CCGG (T / C) 3') [2]
The disadvantage of this strain is the low yield of restriction endonuclease. Data on biotechnological indicators of the strain are not published.

Наиболее близким к заявленному штамму прототипом является штамм Citrobacter freundii, продуцирующий рестриктазу Cfr10 I [3]
Недостатком данного штамма является то, что продуцируемая им рестриктаза является термолабильной. Выход рестриктазы не превышает 300 ед/г сырой биомассы. Штаммы данного вида относятся к энтеробактериям, некоторые серотипы встречаются при массовых пищевых токсикоинфекциях, при инфекциях мочевых путей, желчного пузыря, среднего уха и мозговых оболочек.
The closest to the claimed strain of the prototype is a strain of Citrobacter freundii, producing the restriction enzyme Cfr10 I [3]
The disadvantage of this strain is that the restriction enzyme produced by it is thermolabile. The yield of restrictase does not exceed 300 u / g of raw biomass. Strains of this species belong to enterobacteria, some serotypes are found in cases of massive food poisoning, infections of the urinary tract, gall bladder, middle ear and meninges.

Технической задачей изобретения является получение штамма, продуцирующего термостабильную рестриктазу, узнающую и расщепляющую нуклеотидную последовательность 5' -(A/G)CCGG(T/C) 3', с высоким выходом и активностью фермента. An object of the invention is to obtain a strain that produces thermostable restriction enzyme that recognizes and cleaves the nucleotide sequence of 5 '- (A / G) CCGG (T / C) 3', with a high yield and activity of the enzyme.

Цель достигается выявлением и использованием штамма Bacillus specis118 продуцента сайт-специфической рестриктазы Bse118 l. The goal is achieved by identifying and using a strain of Bacillus specis118 producer site-specific restriction enzyme Bse118 l.

Предлагаемый штамм выделен из термальных источников в результате поиска продуцентов рестриктаз. The proposed strain isolated from thermal sources as a result of a search for restriction enzyme producers.

Полученный штамм Bacillus species118 депонирован в ВКПМ ВНИИ генетика под регистрационным номером В-5941, а продуцируемая им рестриктаза названа Bse118 l согласно общепринятой номенклатуре. The obtained strain of Bacillus species118 was deposited in VKPM All-Russian Research Institute of Genetics under registration number B-5941, and the restriction enzyme produced by it was named Bse118 l according to the generally accepted nomenclature.

Штамм Bacillus species118 характеризуется следующими признаками. The strain of Bacillus species118 is characterized by the following features.

Морфологические признаки. Morphological signs.

Клетки палочковидные, прямые, 0,5-0,8х2-12 мкм, подвижные. Образуют эндоспоры овальной формы, расположенные центрально и терминально, вздутые относительно размеров вегетативной клетки. Окраска по Граму грамположительны. The cells are rod-shaped, straight, 0.5-0.8x2-12 microns, motile. They form oval endospores located centrally and terminally, swollen relative to the size of the vegetative cell. Gram stain is gram-positive.

Культуральные признаки. Cultural signs.

Штамм нетребователен к факторам роста, хорошо растет на обычных питательных средах (СПА, МПА, МПБ). На агаризованных средах образует мелкие, круглые, непигментированные колонии, блестящие, с ровным краем. The strain is undemanding to growth factors, grows well on ordinary nutrient media (SPA, MPA, MPB). On agarized media forms small, round, unpigmented colonies, shiny, with a smooth edge.

Оптимальная температура роста 60оС, рН 7,0-7,2.Optimum growth temperature 60 ° C, pH 7.0-7.2.

Культуру поддерживают пересевом на плотных средах, хранят в растворе глицерина при -70оС или в лиофильно-высушенном состоянии.Reseeding culture was maintained on solid media, is stored in a glycerol solution at -70 ° C or freeze-dried state.

Физиологические признаки. Physiological signs.

Не восстанавливает нитраты, отрицателен в реакции с метиловым красным и Фогес-Проскауера; не гидролизует крахмал, казеин, желатин; каталазоположителен, растет при концентрации NaCl до 5% 0,002% азида натрия, на среде Сабуро, не наблюдали роста в анаэробном агаре; устойчив к стрептомицину. Does not reduce nitrates, negative in reaction with methyl red and Voges-Proskauer; does not hydrolyze starch, casein, gelatin; catalase-positive, grows at a NaCl concentration of up to 5% 0.002% sodium azide, on Saburo's medium; no growth was observed in anaerobic agar; resistant to streptomycin.

Для культивирования Bacillus species B-5941 применяют среду следующего состава, г/л: пептон 10, дрожжевой экстракт 5; глюкоза 5; вода дистиллированная остальное. Культивирование проводят при 60оС и интенсивной аэрации до достижения фазы замедления роста.For the cultivation of Bacillus species B-5941, a medium of the following composition is used, g / l: peptone 10, yeast extract 5; glucose 5; distilled water the rest. Cultivation was carried out at 60 ° C and intensive aeration to achieve a growth phase retardation.

Выход целевого фермента 4000 ед/г сырой биомассы с удельной активностью 10000 ед/мл. The yield of the target enzyme is 4000 u / g crude biomass with a specific activity of 10,000 u / ml.

Определяющими отличиями предлагаемого штамма от штамма-прототипа являются следующие:
наличие термостабильной рестриктазы;
высокая продуктивность штамма;
высокая активность фермента.
The defining differences of the proposed strain from the strain of the prototype are the following:
the presence of thermostable restriction enzyme;
high strain productivity;
high enzyme activity.

Поскольку предлагаемый штамм получены впервые и для выделения рестриктазы, имеющей сайт узнавания 5'-(A/G)CCGG(T/C)-3', никогда не использовался, можно сделать вывод о соответствии предлагаемого штамма критериям изобретения "Новизна" и "Изобретательский уровень". Since the proposed strain was obtained for the first time and was never used to isolate a restriction enzyme having a recognition site 5 '- (A / G) CCGG (T / C) -3', we can conclude that the proposed strain meets the criteria of the invention of "Novelty" and "Inventive level".

Электрофореграмма продуктов гидролиза ДНК фага лямбда ферментом Bst118 I, Cfr10 I и Bse118 I, Cfr10 I представляет идентичность полос расщепления при параллельном и совместном гидролизе, подтверждает их изошизомерию. The electrophoregram of the products of hydrolysis of lambda phage DNA with the enzyme Bst118 I, Cfr10 I and Bse118 I, Cfr10 I represents the identity of the cleavage bands during parallel and joint hydrolysis, confirms their isoschisomerism.

П р и м е р 1. Получение биомассы и выделение фермента. PRI me R 1. Obtaining biomass and isolation of the enzyme.

Перед началом работы клетки штамма-продуцента пересевают бактериологической петлей на агаризованную среду. Чашки Петри помещают в термостат на 60оС. После 10-12-часовой инкубации подросшие клетки пересевают в колбы со свежей питательной средой, состоящей, г/л: пептон 10; дрожжевой экстракт (Difco) 5, глюкоза 5; вода дистиллированная остальное. Культивирование проводят при 60оС с аэрацией 1,5 объема/мин, при перемешивании 150 об/мин, до фазы замедления роста. Клетки собирают центрифугированием при 1500 g и температуре 4оС. Дезинтеграцию, выделение и очистку проводили по методике Bickle, Pirotta, Imber.Before starting work, the cells of the producer strain are subcultured with a bacteriological loop on an agar medium. Petri dishes are placed in a thermostat at 60 ° C. After a 10-12-hour incubation, the grown cells are transplanted into flasks with a fresh nutrient medium consisting of, g / l: peptone 10; yeast extract (Difco) 5, glucose 5; distilled water the rest. The cultivation is carried out at 60 about With aeration of 1.5 volume / min, with stirring 150 rpm, until the phase of growth retardation. Cells were collected by centrifugation at 1500 g and 4 ° C. disintegration, separation and purification were performed according to the procedure of Bickle, Pirotta, Imber.

П р и м е р 2. Определение специфичности и активности фермента. PRI me R 2. Determination of the specificity and activity of the enzyme.

Специфичность фермента определяют по картине параллельного и совместного гидролиза субстратной ДНК. Идентичность картин гидролиза на 1-3 дорожках говорит о том, что эти ферменты узнают и расщепляют одинаковую последовательность нуклеотидов 5'-(A/G)CCGG(T/C)-3'. The specificity of the enzyme is determined by the pattern of parallel and joint hydrolysis of substrate DNA. The identity of the hydrolysis patterns in lanes 1-3 indicates that these enzymes recognize and cleave the same nucleotide sequence 5 '- (A / G) CCGG (T / C) -3'.

Выход фермента Bse118 I определяют по электрофоретической картине гидролиза ДНК фага лямбда. За единицу активности принимают минимальное количество фермента, необходимое для полного расщепления 1 мкг ДНК фага лямбда в течение 1 ч при температуре 60оС. Выход фермента составляет 4000 ед/г сырой биомассы, удельная активность 10000 ед/мл.The yield of Bse118 I is determined by the electrophoretic picture of hydrolysis of lambda phage DNA. One unit of activity is defined minimum quantity of enzyme required for complete digestion 1 ug Lambda phage DNA for 1 h at 60 C. The yield of the enzyme is 4000 U / g wet biomass, specific activity 10,000 U / ml.

Фермент хранится при -20оС в глицерине.The enzyme was stored at -20 ° C in glycerol.

Таким образом, получен штамм, обладающий следующими преимуществами по сравнению с известным:
наличие единственной термостабильной рестриктазы;
высокая продуктивность штамма;
высокая активность фермента.
Thus, the obtained strain having the following advantages compared with the known:
the presence of a single thermostable restriction enzyme;
high strain productivity;
high enzyme activity.

Поскольку рестриктаза Bse118 I имеет сайт узнавания 5'-(A/G)CCGG(T/C)-3', идентичный сайту узнавания рестриктазы Cfr10 I, она может заменить прототип во всех генно-инженерных работах. Since the restriction enzyme Bse118 I has a recognition site 5 '- (A / G) CCGG (T / C) -3' identical to the recognition site for the restriction enzyme Cfr10 I, it can replace the prototype in all genetic engineering activities.

Claims (1)

Штамм бактерий Bacillus species ВКПМ В-5941 продуцент эндонуклеазы рестрикции, способной узнавать и расщеплять последовательность нуклеотидов 5′ (A/G) CC GG (T/C) 3′. The bacterial strain Bacillus species VKPM B-5941 is a producer of a restriction endonuclease capable of recognizing and cleaving the 5 ′ (A / G) CC GG (T / C) 3 ′ nucleotide sequence.
SU5054093 1992-07-06 1992-07-06 Strain of bacterium bacillus species - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5'-(a/g)-ccgg-(t/c)-3' RU2037522C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5054093 RU2037522C1 (en) 1992-07-06 1992-07-06 Strain of bacterium bacillus species - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5'-(a/g)-ccgg-(t/c)-3'

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5054093 RU2037522C1 (en) 1992-07-06 1992-07-06 Strain of bacterium bacillus species - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5'-(a/g)-ccgg-(t/c)-3'

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2037522C1 true RU2037522C1 (en) 1995-06-19

Family

ID=21609229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5054093 RU2037522C1 (en) 1992-07-06 1992-07-06 Strain of bacterium bacillus species - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5'-(a/g)-ccgg-(t/c)-3'

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2037522C1 (en)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Catalog New England Biolabs, USA, 1988/1989. *
2. Roberts R.J., Macelis D. Nuсl.Acids Res. - 1991. V.19, Supplement., р.2077-2109. *
3. Janulaitis A., Stakenas p., Berlin Yu.A.FEBS Lеtters. - 1983, v.161, N 2, р. 210-212. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2037522C1 (en) Strain of bacterium bacillus species - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5'-(a/g)-ccgg-(t/c)-3'
RU2057806C1 (en) Strain of bacterium bacillus coagulans - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting the nucleotide sequence 5′-gatnnnn-atc-3′
RU2054040C1 (en) Strain of bacterium bacillus coagulans - a producer of site-specific endonuclease which recognizes and splits the nucleotide sequence 5′-ctcttc-3′
RU2046142C1 (en) Strain of bacterium bacillus pumilus - a producer of restriction endonuclease bpu 19-1
RU2053299C1 (en) Strain of bacterium bacillus badius - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting the nucleotide sequence 5′-(a/t)ccgg(a/t)-3′
RU2073717C1 (en) Strain of bacterium bacillus schlegelii - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting the nucleotide sequence 5'-ccnnnnnnngg-3'
RU2040540C1 (en) Strain of bacteria bacillus coagulants being producer of side specific endonuclease which is enable to identify and to cleave series of 5′-ct(a/g)(t/c)ag-3′ nucleotides
RU2021373C1 (en) Strain of bacterium bacillus pumilis producing restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5′- cctnagc- 3′
RU2115728C1 (en) Strain of bacterium bacillus stearothermophilus - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting nucleotide sequence 5'-ggtnacc-3'
RU2038380C1 (en) Strain of bacterium bacillus stearothermophilus - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5′-cc(a/t)-gg-3′
RU2034922C1 (en) Strain of bacterium acinetobacter calcoaceticus - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting the nucleotide sequence 5'-ggtacc-3'
RU2110573C1 (en) Strain of bacterium photobacterium phosphoreum - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting nucleotide sequence 5'-gg(t/c)(ag)cc-3'
RU2105811C1 (en) Strain of bacterium deleya aquamarina - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5'-gtgcac-3'
RU1806191C (en) Strain of bacterium micrococcus species - a producer of restrictase msp
RU2266323C2 (en) Bacterium strain sphingobacterium mizutae-32 as producer of spml restriction endonuclease, recognizing and cleaving 5'-at'cgat-3' nucleotide sequence
RU2135581C1 (en) Strain of bacterium streptomyces species sj-12 - producer of restriction endonuclease recognizing and splitting nucleotide sequence 5'-ctgcag-3'
SU1659480A1 (en) Strain of bacterium klebsiella pneumoniae - a producer of restrictase kpn 378 1
JP4643873B2 (en) Heat-resistant laccase and method for producing the same
SU1694647A1 (en) Strain of bacteria bacillus brevis - a producer of restrictase bbvi 21
SU1532583A1 (en) Strain of paracoccus denitrificans bacteria as producer of endonuclease of restriction pde 12 i
RU2007453C1 (en) Strain of bacterium bacillus sphaericus - a producer of endonuclease restriction bsh 451
RU2077577C1 (en) Strain of bacterium deleya marina - a producer of alkaline phosphatase and a method of alkaline phosphatase preparing
KR100511048B1 (en) Bacillus licheniformis mutant gn-m10 and production method of protease with it
SU1181316A1 (en) Bacillus var.gallerial gep-51 strain - producer of proteolytic ferments
SU1095645A1 (en) Method of producing restriction endonuclease