UA133594U - Спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів candida famata з підвищеним рівнем синтезу вітаміну в2 (рибофлавіну) - Google Patents

Спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів candida famata з підвищеним рівнем синтезу вітаміну в2 (рибофлавіну) Download PDF

Info

Publication number
UA133594U
UA133594U UAU201811789U UAU201811789U UA133594U UA 133594 U UA133594 U UA 133594U UA U201811789 U UAU201811789 U UA U201811789U UA U201811789 U UAU201811789 U UA U201811789U UA 133594 U UA133594 U UA 133594U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
riboflavin
yeast
recombinant strains
synthesis
gene
Prior art date
Application number
UAU201811789U
Other languages
English (en)
Inventor
Андрій Олександрович Цирульник
Дарія Василівна Федорович
Олена Миколаївна Колодій
Костянтин Васильович Дмитрук
Андрій Андрійович Сибірний
Original Assignee
Інститут Біології Клітини Нан України
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 Інститут Біології Клітини Нан України filed Critical Інститут Біології Клітини Нан України
Priority to UAU201811789U priority Critical patent/UA133594U/uk
Publication of UA133594U publication Critical patent/UA133594U/uk

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів Candida famata з підвищеним рівнем синтезу вітаміну В2 (рибофлавіну) характеризується тим, що в геном штаму С famata - стабільного надсинтетика рибофлавіну, що містить по дві копії генів SEF1, RIBl і RIB7, додатково вводять плазміду, яка містить гомолог гена BCRP (breast cancer resistance protein), що кодує систему екскреції рибофлавіну, генетично близького до С famata виду дріжджів Debaryomyces hansenii під контролем сильного промотора фактора елонгації трансляції - TEF1 дріжджів D. hansenii, що забезпечує посилення виходу рибофлавіну з клітин, та отримують рекомбінантні штами з вищою в 1,3-1,5 раза продукцією рибофлавіну, в порівнянні з реципієнтним штамом.

Description

Спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів Сапаїда Татаїа з підвищеним рівнем синтезу вітаміну Вг (рибофлавіну)
Корисна модель належить до галузі біотехнології і є способом отримання ефективного продуцента рибофлавіну (РФ) дріжджів Сапаїда їатаїа за рахунок посилення екскреції цього вітаміну в культуральне середовище. РФ застосовується як лікарський препарат, а також як кормова і харчова добавка, оскільки в організмі людини і тварин він не утворюється. У даний час вітамін В» отримують, використовуючи мікробний синтез. Продуцентами РФ є цвілеві гриби
АвПпбруа доззурії та Егетоїйесіит азнбуї, рекомбінантні штами бактерій Васійи5 5и,ибійв, а також дріжджі Сапаїда гатаїйа, які дають приблизно однаковий вихід кінцевого продукту (11.
Перевагою дріжджів є їх здатність рости на простих живильних середовищах, напівпродуктах та відходах харчової промисловості при температурі 30-37 "С. Описано штами
С. Ттатаїйа, які утворюють 3,8 г Рф/л |2І, 10 г Рф/л |З), а також С Татайа АТОСС 20849, який синтезує 2,5 г Рф/л, а в 450-літровому ферментері за спеціально підібраних умов продукція РФ цим штамом після 200 годин ферментації становить 21 г/л І4Її. Однак, недоліком описаних штамів С Татаїйа, як продуцентів РФ, г їх генетична нестабільність, що приводить до утворення під час ферментації штамів, нездатних до надсинтезу вітаміну Во, тому доводиться зупиняти процес та міняти культуру дріжджів у ферментерах. Це знижує рентабельність процесу біотехнологічного одержання РФ.
Отримано штами С їатаїа - продуценти Рф з високою стабільністю за ознакою "надсинтез
РФ" |5, 6), які нагромаджують при вирощуванні в колбах у простому цукрово-мінеральному середовищі більше 1 г Рф/л, в оптимізованих умовах при вирощуванні у ферментері сконструйований штам С. Татагїа, що містить по дві копії генів БЕРІ, А1В1, В187, утворював до 16 г Рф/л І6Ї. Однак продукція РФ цим штамом є нижчою, порівняно з найкращим нестабільним продуцентом РФ |4|.
Здатність мікроорганізмів акумулювати РФ в культуральному середовищі свідчить про те, що вони активно секретують цей вітамін. Посилення виходу РФ з клітини може привести до підвищення флавіногенної активності та нагромадження його у культуральному середовищі.
Найбільш близьким до запропонованого способу є отримання РФ за допомогою стабільного надсинтетика С.Татаїга, що містить по дві копії генів ФЕН, ВІВ, ВІВ?7 б). Недоліком описаного
Зо надсинтетика є нижча, в порівнянні з найкращим нестабільним дріжджовим продуцентом РФ |4|, продуктивність біосинтезу РФ.
В основу корисної моделі поставлена задача підвищити синтез РФ шляхом конструювання рекомбінантних штамів дріжджів С. Татайїа з посиленою експресією дріжджового гомолога білка- транспортера РФ ссавців ВСАР (Бгеазі сапсег гезізіапсе ргоїєїп), який у лактуючих самок забезпечує вихід РФ з клітин молочної залози в молоко, а у рекомбінантних дріжджів забезпечує екскрецію РФ до культурального середовища.
Поставлена задача вирішується тим, що в геном штаму С. їатаїа - стабільного надсинтетика РФ, що містить по дві копії генів ЕЕ, ВІВ! і ВІВ7, згідно з корисною моделлю додатково вводять плазміду, яка містить гомолог гену ВСАР, що кодує систему екскреції РФ, генетично близького до С. Татайїа виду дріжджів Рерагуотусез катеті під контролем сильного промотора фактора елонгації трансляції - ТЕРІ дріжджів О. Натепії, що забезпечує посилення виходу РФ з клітин.
У запропонованому способі використовуються методи: полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР), конструювання рекомбінантної плазміди, виділення плазміди з Еб5бсПегіспіа «соїї, рестрикційний аналіз, електрофорез в агарозному гелі, трансформація Е. соїї методом електропорації, описані в (7). Трансформацію С Татаїа проводять, як описано в |8). Виділення сумарної ДНК з трансформантів С. Татайа проводять як для 5. сегемізіає ІФ). Вміст РФ визначають флюориметрично на приладі Тигпег Оцапіесй бідна! Рійег 109510-33.
Спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів С. Татайїа з підвищеним рівнем синтезу вітаміну Вг2 (рибофлавіну) ілюструється графічними матеріалами: На Фіг. 1 зображена лінійна схема плазміди рОС57 ТЕРРІ ВСАР бБіє (4.0 т.п.н.), де відкриту рамку трансляції гена Біе еарпуіососсив ацтеив позначено товстою сірою лінією; промотор гена ТЕНЕІ1 - товстим білим відрізком; бактерійна послідовність РОС57 - тонкою лінією; товстим чорним відрізком позначено гомолог гена ВСАР Оебагуотусев ПНапзепії; скорочення сайтів рестрикції: Ніпап; Ватні; Рі; засі, ЕсоВІ. На Фіг. 2 зображено продуктивність флавіногенезу реципієнтного штаму С Татаїа
Мо 91 та отриманих рекомбінантних штамів, що містять додатковий ген ВСРР, де на осі абсцис позначено номери штамів, а на осі ординат продуктивність флавіногенезу (кількість утвореного
РФ в перерахунку на мг біомаси). Час вирощування З доби. На Фіг. З зображено продуктивність флавіногенезу реципієнтного штаму С. Татаїа Мо 91 та отриманих рекомбінантних штамів іг47 і бо ї48, що містять ген ВСАВР, вирощених у середовищах різного складу, де на осі абсцис позначено номери штамів та назва середовища, а на осі ординат - продуктивність флавіногенезу (кількість утвореного РФ в перерахунку на мг біомаси). Час вирощування З доби.
Пропонований спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів С Татайа з підвищеним рівнем синтезу вітаміну Вг (рибофлавіну) здійснюють кількома етапами: Етап 1. Конструювання плазміди, то містить ген ВСАР
Ген ВСВР у тварин кодує білок, який відповідає за виділення РФ у молоко. Гомолог цього гена знайдено у дріжджів Ріспіа дийенптопаїй та встановлено його участь в екскреції РФ (10).
Оскільки геном дріжджів С. Татаїа не секвеновано, ми використовуємо ген ВСАР генетично близького виду Оерагуотусев Папзепії з секвенованим геномом. Для конструювання плазміди, що містить ген екскретази ВСЕР, як плазміду-носій, використовують дріжджову інтегративну плазміду рОС57 із клонованими в її склад промотором і термінатором ТЕРЕТ 0. Напзепії та маркерним геном іє 5. ацтеив, білковий продукт якого забезпечує резистентність до флеоміцину. Ген екскретази ВСАР виділяють із геномної ДНК 0. Напзепії і ампліфікують за допомогою ПЛР. Праймери, які використовують у реакції, містять послідовності сайтів рестрикції
Ватні та Ра (ЕХЕРУ: сдасасАтТССаїдаїаїсіаіаадіаасссаа, ЕїхВему: ааастаСАсісасшсісаасшааассаас, розмір продукту ПЛР 1857 п.н.) необхідні для подальшого клонування цього фрагменту у плазміду. Для перевірки наявності гена екскретази ВСВР у сконструйованій плазміді проводять рестрикційний аналіз, з використанням різних комбінацій ферментів рестрикції, зокрема: ЕсоВМ / Ніпанп (розмір фрагментів: 6078, 665), ЕсоНМ / Має! (розмір фрагментів 3658, 3085), ЕсоНМУ / Хпої (розмір фрагментів 4612, 2131).
Отриману плазміду позначено як риС57 ТЕР! ВСАР Біе (Фіг 1). Цю плазміду використовують для трансформації стабільного флавіногенного штаму дріжджів С Татаїа Мо 91
І6Ї попередньо здійснивши її лінеаризацію за допомогою рестрикційного ферменту ХпоЇ.
Етап 2. Одержання рекомбінантних штамів С. тТатаїйа з додатковою копією гена ВСАР
Для отримання рекомбінантних штамів з підвищеним рівнем синтезу вітаміну В»е зі стабільного надсинтетика РФ ГГ. їатаа Мо 91 |6| його трансформують плазмідою рОС57 ТЕР ВСВАР іє (Фіг. 1), що містить ген ВСВР, за допомогою електропорації. Після трансформації клітини висівають на селективне УРО середовище, що містить антибіотики ампіцилін (100 мг/л) та флеоміцин (20 мг/л). Колонії, здатні рости на селективному середовищі,
Зо з'являються після З днів інкубації з частотою приблизно 50 трансформантів на 1 мкг плазмідної
ДНК. Трансформовані клітини стабілізують культивуванням у неселективному середовищі протягом 15-17 генерацій з наступним перенесенням на селективне середовище з флеоміцином. Наявність гену ВСВАР в геномі підтверджують за допомогою методу ПЛР.
Перевіряють здатність до надсинтезу РФ в отриманих трансформантів. Отримані трансформанти нагромаджують в культуральному середовищі більше РФ, ніж реципієнтний штам С.їатаїйа Мо 91. Продуктивність синтезу РФ отриманими рекомбінантними штамами у 1,4- 4,3 рази вища порівняно з реципієнтним штамом Мо 91(Фіг. 2).
Етап 3. Перевірка здатності до надсинтезу РФ рекомбінантними штамами С.атаїйа, що містять додатковий ген ВСВР.
Для перевірки здатності до синтезу РФ штами С їатаїа вирощують у чашці Петрі на агаризованому багатому середовищі МРО (2095 глюкози, 10 95 пептону, 5 дріжджового екстракту) при 30 "С протягом 1 доби. Отриману культуру висівають в колби (300 мл) з 30 мл середовища УРО, витримують протягом 1-4 діб на круговій качалці (швидкість обертання 200 об./хв) при 28 "С після чого визначають вміст РФ в культуральній рідині. Результати досліджень наведено в Табл. 1.
Таблиця 1
Динаміка продукування РФ штамами С.атага, що містять ген ВСЕР, та реципієнтним штамом С.Татаїа Ме 91, вирощеними у середовищі ХРО
Час росту, діб 1 81,152,1 164,328,2 60,952,1 2 169,228,46 281,4ж12,4 120,14 8
З 1289,15541 1669,0278,4 1054 25474 4 1435,2-64,6 1694,25281,3 1292,25262,0
Як видно з Табл. 1, обидва рекомбінантні штами з введеним геном ВСВАР (Щп47 і іг48) утворюють більше РФ, ніж реципієнтний штам С Татайїа Ме91. Продуктивність флавіногенезу (кількість утвореного РФ в перерахунку на одиницю біомаси) штамів, що містять ген ВСАР, вирощених у середовищах різного складу, зображено на Фіг. 3. Як видно з Фіг. 3, продуктивність флавіногенезу штамів з введеним геном ВСАР у всіх використаних середовищах на 3 добу вирощування у 1,3-1,5 раза вища, порівняно з реципієнтним штамом С їТатаїа Мо 91.
Етап 4. Перевірка стабільності рекомбінантних штамів С, Татаїа, що містять додатковий ген
ВСАР
Для перевірки стабільності штами висівають на чашки з середовищем МРО, через 1 добу засівають у 20 мл цього ж середовища в колби об'ємом 100 мл. Після вирощування протягом 1,5 доби клітини осаджують центрифугуванням, двічі промивають стерильною дистильованою водою і висівають на синтетичне середовище Беркгольдера, що містить 1 95 етанол як джерело вуглецю, в кількості 15 х 105 клітин на чашку. Через 10-14 днів підраховують кількість колоній на чашці і розраховують частоту реверсії. Відсутність росту на середовищі з етанолом (Табл. 2) свідчить, що сконструйовані штами іг47 і іг48, що містять ген ВСВРР, характеризуються такою ж високою стабільністю, як і реципієнтний штам С. Татаїйа Мо 91.
Введення додаткової копії гена ВСАР у надсинтетик РФ С. Татайа Мо 91 приводить до підвищення флавіногенної активності та не знижує стабільності за ознакою "надсинтез РФ".
Таблиця 2
Ріст штамів С Татаїйа Мо 91 та рекомбінантних штамів іг47, 148 на середовищі з сахарозою та етанолом
Штами дріжджів С їТатайа з підвищеним рівнем синтезу РФ, отримані за допомогою запропонованого способу, можуть бути використані у виробництві для отримання вітаміну В2.
Джерела інформації: 1. Тантапп К.Р. єї а. Місгобіо!. апа ВіоїєсНнпої. - 2000. - Мої. 53, Мо 5-Р. 509-516. 2. Патент США М/О 88/09822. МПК С12М 15/01, С12М 15/04, С12Р 25/00, С12В8 1/72. опубл 15.12.1988. 3. Патент США Мо 5164303, МПК С12М 1/165, С12Р 25/00. опубл. 17.11. 1992. 4. Патент США Мо 5231007, МПК С12М 1/16, С12М 15/00, С12Р 25/00, опубл. 27.07.1993. 5. Патент України на винахід Мо 90741, МПК С12М 1/19, С12Р. 25/00,опубл. 25.05.2010.
Бюлетень Ме 10. 6. Отуїгик К. еї аї. дхоштпаї ої Віоїесппоіоду. - 2014. Мої. 172. - Р. 11-17. 7.Затргоок у., Еййївип Е.
Е., Мапіаїїз Т. МоіІєсшіаг Сіопіпд: А І арогаїюгу Мапиаї. Соїа 5Зргіпд Натбог І абогаїюгу, Сода 5ргіпд
Нарог, Мем Могк, 1989. 8. МогопоувкКу А.А. єї аЇ. РЕМ5 Уєаві Незеагси. - 2002. - Мої. 2. - Р. 381-388. 9. Масн А., Ріск Н., РпНіїрзеп Р. Іп: МоІесціаг Сепеїїйсв ої Уєаві. А Ргасіїса! Арргоасп (оппвюп,
У.В., ЕЯ.), ІВІ. Ргезв, Охіога. - 1994. - Р. 1-16. 10. ВогеїзкКу вї а. 27" Іптетайопа! Сопієгепсе оп Увазі Сепеїйс5 апа Моїесшаг Віоіоду. Наїу, 13-17 Зеріетбрег 2015. Арзігасі роок. 5. 212.

Claims (2)

  1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів Сапаїда гатаїйа з підвищеним рівнем синтезу вітаміну Вг (рибофлавіну), який відрізняється тим, що в геном штаму С Татаїйа - стабільного надсинтетика рибофлавіну, що містить по дві копії генів ФЕН, ВІВІ ії ВІВ7, додатково вводять плазміду, яка містить гомолог гена ВСВР (Бгеавзі сапсег гезівіапсе ргоїєїп), що кодує систему екскреції рибофлавіну, генетично близького до С Татаїйа виду дріжджів Оебагуотусев Напзепії під контролем сильного промотора фактора елонгації трансляції - ТЕЕТ дріжджів 0. Напзепії, що забезпечує посилення виходу рибофлавіну з клітин, та отримують рекомбінантні штами з вищою в 1,3-1,5 раза продукцією рибофлавіну, в порівнянні з реципієнтним штамом.
    ІЩТЕНІ б. Єхтеідхе ПЛ, Вів 5а Ба ові Фіг: 1 КО І Ме щ--о з я о Кен З У Я Цесохох
    Фіг.
  2. 2 Еу я а я кт с т 83 135 ТЗ З Шезме Е виш Я се Середовище
    Фіг. З Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна
UAU201811789U 2018-11-29 2018-11-29 Спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів candida famata з підвищеним рівнем синтезу вітаміну в2 (рибофлавіну) UA133594U (uk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201811789U UA133594U (uk) 2018-11-29 2018-11-29 Спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів candida famata з підвищеним рівнем синтезу вітаміну в2 (рибофлавіну)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201811789U UA133594U (uk) 2018-11-29 2018-11-29 Спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів candida famata з підвищеним рівнем синтезу вітаміну в2 (рибофлавіну)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA133594U true UA133594U (uk) 2019-04-10

Family

ID=66043066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201811789U UA133594U (uk) 2018-11-29 2018-11-29 Спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів candida famata з підвищеним рівнем синтезу вітаміну в2 (рибофлавіну)

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA133594U (uk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102132132B1 (ko) 재조합 인간 콜라겐 생산 수준을 향상시키는 발효 공법
CN105229154A (zh) 组成型启动子
CN103923869A (zh) 一种产n-乙酰神经氨酸的枯草芽孢杆菌基因工程菌及其构建方法和应用
CN108048373B (zh) 一株枯草芽孢杆菌ah1005及其应用
CN106957805B (zh) 一种具有抑菌效果的芽孢杆菌GBacillus-9菌株及其分离方法和应用
CN105368766B (zh) 一株生产戊二胺的基因工程菌及其制备戊二胺的方法
CN107916283B (zh) 一种烟酰胺的生产工艺
CN101948794A (zh) 产植物类黄酮合成相关酶的工程乳酸菌及其构建和应用
CN106434510A (zh) 一株发酵产l‑天冬氨酸的基因工程菌
CN113930347A (zh) 一种能够合成褪黑素的绿色木霉工程菌及其构建方法与应用
Liu et al. Scale high-cell-density fermentation of Pichia pastoris
CN116751731B (zh) 一种大规模质粒生产的发酵工艺
CN103834605B (zh) 一种阿维菌素产生菌及其制备方法和应用
EP3483280B1 (en) A fermentation method for producing gellan gum
RU2687137C1 (ru) Штамм гетеротрофных бактерий Klebsiella pneumonia - ассоциант для получения микробной белковой массы
UA133594U (uk) Спосіб отримання рекомбінантних штамів дріжджів candida famata з підвищеним рівнем синтезу вітаміну в2 (рибофлавіну)
CN114107299B (zh) 一种用于靶向敲除鸭cGAS基因的sgRNA及其应用
CN105907778B (zh) 褐黄孢链霉菌重组表达质粒及工程菌与应用
CN111534471B (zh) 一种粘细菌培养基及培养方法
RU2745093C1 (ru) Штамм метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus BF19-07 - продуцент для получения микробной белковой массы
CN109554321B (zh) 一种高产脂肽的基因工程菌及其应用
CN107937314B (zh) 一种耐氧耐酸耐高糖的产酸丙酸杆菌及其应用
RU2650669C1 (ru) Штамм Schizosaccharomyces pombe - продуцент молочной кислоты
CN115895987B (zh) 一种提高果糖软骨素产量的重组菌株及其构建方法
CN110791509B (zh) 片球菌素优化表达序列、表达载体及其制作方法和菌株