Luận văn Tìm và phân loại các ncRNA có trong vi khuẩn Bacillus Subtilis

Non-coding RNA (ncRNA) là phân tử RNA chức năng, mà nó không mã hóa protein. Nó còn được gọi là RNA không mã hóa protein ( non-protein-coding RNA, npcRNA), non-messenger RNA(nmRNA), RNA chức năng (fucntional- RNA, fRNA). Giới hạn small RNA(sRNAs) thường được sử dụng cho ncRNA ngắn của vi khuẩn. Trình tự DNA mà từ đó một ncRNA được phiên mã thường được gọi là một gen RNA. - Non-coding RNA bao gồm những RNA có tính phổ biến cao và rất quan trọng, như là RNA thông tin (tRNA), RNA ribosome (rRNA), cũng như snoRNA, miRNA, siRNA, piRNA và long ncRNA, bao gồm ví dụ như là gen Xist( X- inactive specific transcript)- gen X bất hoạt phiên mã đặc biệt và Hotair. Số ncRNA mã hóa trong hệ gen của người là chưa được biết rõ. Tuy nhiên những nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực transcriptomic và tin sinh học đã cho thấy sự tồn tại của hàng ngàn ncRNA. Kể từ khi nhiều ncRNA mới được phát hiện tuy nhiên vẫn chưa được kiểm chứng về chức năng, và cũng có thể không có chức năng.

docx40 trang | Chia sẻ: superlens | Ngày: 24/07/2015 | Lượt xem: 1271 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Luận văn Tìm và phân loại các ncRNA có trong vi khuẩn Bacillus Subtilis, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đề tài: Tìm và phân loại các ncRNA có trong vi khuẩn Bacillus Subtilis. Lý do chọn đề tài Từ những năm 60, khái niệm ncRNA (non coding RNA) đã lần đầu tiên được biết đến. Trong những năm năm gần đây, với sự phát triển vượt bậc của công nghệ sinh học, việc nghiên cứu ncRNA đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Hơn thế nữa, sự ra đời của tin sinh học đã trở thành công cụ đắc lực để hỗ trợ. Tuy nhiên, lĩnh vực này còn khá mới mẻ, cần được đầu tư nghiên cứu. Do đó tôi chọn đề tài:” Tìm và phân loại các ncRNA có trong vi khuẩn Bacillus Subtilis”. Mục lục CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NON-CODING RNA CÓ TRONG VI KHUẨN Khái niệm về non-coding RNA có trong vi khuẩn: Khái niệm: Non-coding RNA (ncRNA) là phân tử RNA chức năng, mà nó không mã hóa protein. Nó còn được gọi là RNA không mã hóa protein ( non-protein-coding RNA, npcRNA), non-messenger RNA(nmRNA), RNA chức năng (fucntional- RNA, fRNA). Giới hạn small RNA(sRNAs) thường được sử dụng cho ncRNA ngắn của vi khuẩn. Trình tự DNA mà từ đó một ncRNA được phiên mã thường được gọi là một gen RNA. - Non-coding RNA bao gồm những RNA có tính phổ biến cao và rất quan trọng, như là RNA thông tin (tRNA), RNA ribosome (rRNA), cũng như snoRNA, miRNA, siRNA, piRNA và long ncRNA, bao gồm ví dụ như là gen Xist( X- inactive specific transcript)- gen X bất hoạt phiên mã đặc biệt và Hotair. Số ncRNA mã hóa trong hệ gen của người là chưa được biết rõ. Tuy nhiên những nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực transcriptomic và tin sinh học đã cho thấy sự tồn tại của hàng ngàn ncRNA. Kể từ khi nhiều ncRNA mới được phát hiện tuy nhiên vẫn chưa được kiểm chứng về chức năng, và cũng có thể không có chức năng. Lịch sử nghiên cứu: RNA lần đầu tiên được phát hiện bởi Friedrich Miescher vào năm 1868, và đến năm 1939, RNA được cho là có liên quan đến tổng hợp protein. Hai thập kỉ sau đó, Francis Crick đã phát hiện ra RNA là thành phần trung gian dịch mã. Ông ta đã lí luận rằng, RNA thích hợp hơn cho cặp base với phiên mã một mRNA hơn là một polypeptide tinh khiết. Các ncRNA đầu tiên được mô tả là một tRNA alanine được tìm thấy trong nấm men bánh mì, cấu trúc của nó đã được công bố vào năm 1965. Để sản xuất một mẫu tinh khiết alanine tRNA, Robert W. Holley đã sử dụng 140kg của nấm men bánh mì thương mại để cung cấp cho 1g tinh khiết tRNA để phân tích. - Tiếp theo đó ribosome RNA được khám phá, tiếp theo đó là URNA trong đầu những năm 1980. Tiếp theo đó là sự phát hiện ra các ncRNA mới với snoRNAs, Xist, CRISPR, và nhiều nữa. Những bổ sung gần đây đáng chú ý bao gồm riboswitches và miRNA. Việc phát hiện ra cơ chế can thiệp có liên quan đến RNA giúp Craig C. Mello và Andrew Fire về sau giành được giải Nobel sinh lý học hay y học năm 2006. Chức năng: Non-coding RNA thuộc về một vài nhóm và có liên quan đến nhiều quá trình của tế bào. Những ncRNA có vai trò quan trọng trung tâm, được bảo tồn trên tất cả hoặc hầu hết sự sống của tế bào cho đến những ncRNA đặc biệt hơn về một hoặc một vài loài có quan hệ chặt chẽ với nhau. Nhiều ncRNA được bảo tồn được cho là hóa thạch phân tử hoặc các di tích từ kỉ Luka hoặc thế giới RNA. Các vai trò chính của ncRNA: Vai trò của ncRNA trong quá trình dịch mã: Nhiều ncRNA trong số ncRNA được bảo tồn rất cần thiết và có liên quan phức tạp đến quá trình dịch mã. Ribosome có các hạt ribonucleoprotein( là các rRNA liên kết với protein còn gọi là tiền ribosome). Qua quá trình trưởng thành các ribonucleoprotein này chuyển từ nhân con ra tế bào chất và tạo thành ribosome ở đó) là nơi diễn ra dịch mã trong tế bào. Ribosome bao gồm hơn 60% là rRNA. Trong sinh vật nhân sơ chúng được tạo thành từ 3 ncRNA còn trong sinh vật nhân thực là 4 ncRNA. Các rRNA đóng vai trò là chất xúc tác cho quá trình dịch mã. Một tập hợp khác của ncRNA, tRNA từ các phân tử trung gian giữa mRNA và protein. snoRNA hộp H/ACA và hộp C/D là các ncRNA được tìm thấy ở trong vi khuẩn cổ và sinh vật nhân thực. Enzyme Rnase MPN(là enzyme hoạt hóa ribonucleoprotein với 2 vai trò khác nhau ở sinh vật nhân thực) bị hạn chế trong sinh vật nhân thực. Cả 2 nhóm của ncRNA đều liên quan đến sự phát triển của rRNA. Ở vi khuẩn, RNA-vận chuyển-thông tin (transfer-messenger-RNA,tmRNA) là một RNP có liên quan đến giải cứu ribosome bị trì trệ (rescuing stalled ribosomes) ncRNA trong việc cắt intron và nối exon (RNA splicing): hầu như chỉ xảy ra ở sinh vật nhân thực. ncRNA trong việc điều hòa gen: Sự biểu hiện của hàng ngàn gen được điều hòa bởi ncRNAs. Sự điều hòa này có thể xảy ra ở trong (cis) hoặc ở ngoài (trans): Tác động ngoại sinh (trans-acting): Ở sinh vật nhân thực: mức độ điều hòa biểu hiện gen cao hơn. Một microRNA có thể làm giảm mức độ biểu hiện của hàng trăm gen. Cơ chế mà các phân tử miRNA trưởng thành hoạt động là thông qua một phần bổ sung cho một hoặc nhiều phân tử mRNA. Chức năng chính của miRNA là giảm điều hòa biểu hiện gen. ncRNA Rnase P cũng đã được chứng minh là ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen. Trong cơ thể người, Rnase P là cần thiết cho sự sao chép bình thường và hiệu quả ncRNAs khác nhau bởi RNA polymeraseIII. Chúng bao gồm gen tRNA, rRNA 5S , RNA SRP , và U6 snRNA. ncRNAs ở vi khuẩn, RNA 6S liên kết đặc biệt với RNA polymerase holoenzyme chứa yếu tố đặc trưng sigma70. Sự tương tác này ức chế sự biểu hiện từ một promoter phụ thuộc vào sigma70 trong pha tĩnh. Một ncRNAs khác ở vi khuẩn, OxyS RNA kiềm hãm bằng cách liên kết với chuỗi Shine-Dalgarno. OxyS RNA được tạo ra để đáp ứng với stress oxy hóa trong Escherichia coli. Một nghiên cứu gần đây đã cho thấy rằng chỉ có hoạt động phiên mã của trình tự ncRNA có thể có ảnh hưởng đến biểu hiện gen. Enzyme dịch mã RNA polymerase II của ncRNA là cần thiết để tái tạo nhiễm sắc chất trong Schizosaccharomyces pombe(nấm). Tác động nội sinh (cis-acting): Một số ncRNA được gắn vào đầu 5’UTRs của gen mã hóa protein (protein coding gen) và ảnh hưởng tới sự biểu hiện của chúng theo các con đường khác nhau. Chẳng hạn như một riboswitches có thể ràng buộc trực tiếp lên một phân tử mục tiêu nhỏ, sự ràng buộc của mục tiêu ảnh hưởng đến sự hoạt động của gen. Trình tự RNA dẫn đầu (RNA leader) được tìm thấy ở đầu nguồn của gen đầu tiên của operons sinh tổng hợp amino acid. Những nguyên tố RNA này được hình thành từ một trong hai cấu trúc có thể có trong vùng mã hóa các chuỗi peptide rất ngắn là giàu acid amino- sản phẩm cuối cùng của operon. Một cấu trúc kết thúc (terminator) hình thành khi có sự dư thừa acid amin điều hòa và sự di chuyển của ribosome lên sự dẫn đầu phiên mã không bị cản trở. Khi có một sự thiếu hụt của tRNA charged của acid amin điều hòa, ribosome translating các peptide dẫn đầu và các cấu trúc antitermination hình thành. Điều này cho phép RNA polymerase sao chép lại (transcribe) các operon. Các RNA dẫn đầu được biết đến là operon histidine, operon Leucine, operon Threonine và operon Tryptophan. ncRNA và cấu trục nhiễm sắc thể: chỉ có ở sinh vật nhân thực. ncRNA và hệ gen phòng thủ (defense): CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) được lặp lại tìm thấy trong DNA của nhiều vi khuẩn và vi khuẩn cổ. Sự lặp đi lặp lại được ngăn cách bởi các miếng đệm (spacers) có chiều dài tương tự. Nó đã được chứng minh rằng những miếng đệm này có thể được bắt nguồn từ thể thực khuẩn và sau đó giúp bảo vệ các tế bào khỏi bị nhiễm trùng. Một số loại non-coding RNA điển hình và chức năng sinh học: Long non-coding RNA (long ncRNA): Khái niệm: Long non-coding RNA là nhóm rộng lớn bao gồm các RNA không mã hóa protein có kích thước lớn hơn 200nucleotide. Chức năng của long non-coding RNA như là phân tử scaffold điều hòa sửa đổi histone và ảnh hưởng đến các chương trình ngoại di truyền (epigenetic) trong sản phẩm của quá trình phiên mã (transcriptome). Biểu hiện rối loạn điều hòa (dysregulated) của long non-coding RNA đã cho thấy là có liên quan đến một loạt các khuyết tật (defect) trong sự phát triển và các bệnh (diseases). Nghiên cứu các mô hình biểu hiện của long non-coding RNA sẽ là một phương pháp rất quan trọng trong sự hiểu biết những vai trò của chúng trong nhiều nhiều hệ thống mô hình. (Epigenetic được hiểu là những thay đổi có tính hợp tác và có thể di truyền được về mặt kiểu hình do các quá trình không liên quan đến thay đổi trình tự DNA.) Chức năng: Chưa có thông tin cụ thể (trong vi khuẩn). Sự điều hòa sao mã trên S. cerevisiae, vi khuẩn và thực vật cũng được thực hiện bởi lnc RNA antisense. Như thế, nấm men, vi khuẩn, thực vật và con người cùng chung một cơ chế điều khiển sao mã bởi các lncRNA không phụ thuộc siRNA. Ngày nay, nhiều chức năng của long non-coding RNA đã được tìm thấy như là truyền tín hiệu(signaling), phục vụ như mồi nhử phân tử (molecullar decoys), hoặc dẫn hướng (guiding) phức hợp ribonucleoproein đến vùng nhiễm sắc đặc biệt và cũng tham gia như là scaffolds trong việc tái tạo (formation) phức hợp. Truyền tín hiệu: sự phiên mã của một vài lnRNA nhất định rất nhanh và trong một khoảng thời gian cụ thể. Sự biểu hiện của chúng có thể có trong phản ứng với các kích thích (stimuli), chẳng hạn như căng thẳng tế bào và nhiệt độ. Vì vậy, lncRNA có thể dùng như tín hiệu phân tử và có thể hoạt động như là phân tử đánh dấu (markers) of functionally significant biological events. Các loại mồi phân tử hoạt động sẽ diễn ra khi những lncRNA cụ thể được sao chép, sau đó gắn vào yếu tố protein. Mồi nhử lncRNA có thể là các yếu tố protein “sponge”như là các yếu tố phiên mã và bộ điều chỉnh (modifiers) nhiễm sắc chất. Điều này dẫn đến những thay đổi lớn trong sản phẩm sau phiên mã của tế bào. Các lncRNA có thể dẫn hướng phân tử bằng localizing phức hợp ribonucleoprotein đặc biệt tới ác mục tiêu nhiễm sắc chất cụ thể. Hoạt động này có thể gây ra những thay đổi trong biểu hiện gen cis (các gen lân cận) hoặc trans (các gen nằm xa gen) mà không thể được dự đoán dễ dàng bởi chính trình tự lncRNA của nó. Lắp ráp các phức hợp protein phức tạp có thể được hỗ trợ bởi các lnRNA, các yếu tố liên kết với nhau để hình thành các chức năng mới. Một số lncRNA sở hữu các domain khác nhau liên kết các yếu tố protein khác nhau hoàn toàn, có thể ảnh hưởng đến kích hoạt hoặc kìm hãm phiên mã. Small interfering RNA: Khái niệm và quá trình sinh tổng hợp: Small interfering RNA (RNA can thiệp kích thước nhỏ) là các RNA nhỏ được hình thành từ các RNA sợi đôi. Là một lớp của các phân tử RNA sợi đôi, chiều dài khoảng 20-25 nucleotide. siRNA đóng nhiều vai trò, nhưng nhất của nó đáng chú ý là trong con đường can thiệp RNA (RNAi), nơi mà nó can thiệp với các biểu hiện của các gen cụ thể với trình tự nucleotide bổ sung. Ở sinh vật nhân thực: Hiện tượng RNAi lần đầu tiên được khám phá trên giun tròn Caenorhabditis Elegans do câm lặng gen bởi RNA sợi đôi. Theo sau đó những nghiên cứu của Guo và Kemphues đã phát hiện ra RNA sợi đối mã (antisense) và sợi mã hóa (sense) có hiệu quả ức chế biểu hiện gen như nhau. Sau đó Fire và cộng sự đã tập trung dùng antisenseRNA để ức chế biểu hiện gen. Hiệu quả tác động của hỗn hợp sense hay antisense ít nhất gấp 10 lần so với dùng antisense hay sense.Các siRNA được chuyển vào trong tế bào để nghiên cứu vai trò của protein trong việc đáp ứng phá hủy DNA và điều khiển chu kỳ tế bào, sự chuyển hóa chu kỳ tế bào cơ bản, tín hiệu và sự sắp xếp của chúng trong suốt quá trình phân bào, vận chuyển qua màng, sao mã và sự methyl hóa DNA. Những phân tử này có thể dùng để phân biệt gen chủ với những gen khác. Trong các tế bào của cơ thể người, sự kích hoạt gen được thấy đầu tiên là các siRNA kích hoạt các promoter của E-cadhehin, yếu tố tăng trưởng mạch nội mô (VEFG) và p21 làm tăng mức độ mRNA và protein của các gen này.Trong cơ thể, con đường siRNA đóng vai trò quan trọng trong việc hạn chế lây nhiễm virus vì nó làm bất ổn các RNA được tạo ra trong chu kỳ sống. Ở vi khuẩn: Chưa rõ Cấu trúc và cơ chế hoạt động của siRNA: siRNA có một cấu trúc được xác định rõ ràng, bao gồm một RNA mạch kép ngắn (có khoảng 19-21 nucleotic) với đầu 5’-P và 3’-OH và có 2 nucleotide nhô ra. Hình Cấu trúc siRNA Cơ chế: Chưa có cơ chế cụ thể ở vi khuẩn. Chức năng: siRNA có nhiều chức năng như: Chức năng vận chuyển thông tin di truyền. Chức năng tham gia tổng hợp và vận chuyển Protein. Chức năng hoàn thiện các phân tử RNA. Ngoài ra RNA còn có các chức năng quan trọng khác. Một chức năng mới được phát hiện đó là khả năng điều hoà biểu hiện gen của RNA. Small ncRNA: Khái niệm: Small RNA là dạng phân tử RNA nhỏ (chứa từ 50-250 nucleotide) không mã hóa. Chúng có cấu trúc bậc cao và chứa một vài thân vòng. Việc xác định các sRNA có thể dựa trên hai phương pháp phân tích trên máy tính lẫn kết quả thực nghiệm. sRNA có thể gắn với protein đích hoặc chỉnh sửa chức năng của protein liên kết, hoặc gắn với mRNA đích và điều hòa biểu hiện của gen. Một số loại small RNA và chức năng của chúng: sRNAs có thể liên kết với protein mục tiêu, và thay đổi chức năng của protein ràng buộc, hoặc liên kết với mRNA mục tiêu và điều hòa biểu hiện gen. Có thể được phân loại sRNAs antisense như cis-encoded sRNAs, nơi có sự chồng chéo giữa các antisense Srna và gen mục tiêu, và xuyên mã hóa sRNAs, và trans-encoded RNA, nơi antisense sRNA gen riêng biệt từ các gen mục tiêu. Tương tác với gen housekeeping: Trong số các mục tiêu của sRNAs là một số gen housekeeping . Các RNA 6S liên kết với RNA polymerase và điều hòa phiên mã, tmRNA có chức năng trong tổng hợp protein, bao gồm cả việc tái chế ribosome bị đình trệ, 4.5S RNA điều chỉnh nhận biết tín hiệu (SRP), đó là cần thiết cho sự bài tiết của các protein và RNase P có liên quan đến trưởng thành tRNA. Phản ứng lại với những căng thẳng: Nhiều sRNAs được tham gia trong việc điều hòa phản ứng stress. Chúng được thể hiện trong điều kiện căng thẳng như các cú sốc lạnh, bắt đầu phản ứng SOS. Phản ứng lại với những căng thẳng: Nhiều sRNAs được tham gia trong việc điều hòa phản ứng stress. Chúng được thể hiện trong điều kiện căng thẳng như các cú sốc lạnh, bắt đầu phản ứng SOS. Điều hòa của RpoS: Gen RpoS trong E. coli mã hóa 38 sigma, một yếu tố sigma điều hòa phản ứng stress và hoạt động như một bộ điều chỉnh phiên mã các gen có liên quan trong việc thích ứng tế bào. Có ít nhất ba sRNAs, DsrA, RprA và OxyS, điều chỉnh dịch mã RpoS. DsrA và RprA cả hai kích hoạt RpoS dịch bởi cơ sở ghép nối với một khu vực trong chuỗi dẫn đầu (leader sequence) của mRNA RpoS nà làm gián đoạn việc hình thành một cấu trúc kẹp tóc cái mà giải phóng lên vùng tải ribosome. OxyS ức chế dịch mã RpoS. Cấp độ DsrA được tăng lên để đáp ứng với nhiệt độ thấp và áp lực thẩm thấu và cấp độ RprA được tăng lên để đáp ứng với stress thẩm thấu và căng thẳng bề mặt tế bào, do đó tăng mức độ RpoS để đáp ứng với những điều kiện. Mức độ OxyS được tăng lên để đáp ứng với stress oxy hóa, do đó ức chế RpoS dưới những điều kiện này. Sự điều hòa Protein ngoài màng: Màng ngoài của vi khuẩn gram âm hoạt động như một rào cản để ngăn chặn sự xâm nhập của các độc tố vào tế bào vi khuẩn, và đóng một vai trò quan trọng trong sự tồn tại của tế bào vi khuẩn trong môi trường đa dạng. các protein màng bên ngoài (OMPs) bao gồm Porins và adhesins. Nhiều sRNAs điều hoà biểu hiện của OMPs. OmpC Porins và OmpF là chịu trách nhiệm cho việc vận chuyển các chất chuyển hóa và các chất độc. Các biểu hiện của OmpC và OmpF được điều hòa bởi MicC sRNAs và MicF để đáp ứng với điều kiện căng thẳng. Protein màng ngoài OmpA neo màng ngoài lớp murein của không gian periplasmic. Biểu hiện của nó là điều hòa ức chế(downregulated) trong giai đoạn tĩnh của các tế bào tăng trưởng. Trong E. coli Srna mica làm cạn kiệt OmpA, Srna Vibrio cholerae VrrA kìm hãm tổng hợp của OmpA trong phản ứng với stress. Điều hòa các gen độc lực(Virulence): Ở Salmonella InvR RNA kìm hãm tổng hợp protein OmpD lớn bên ngoài màng, và Srna SgrS điều hòa sự biểu hiện của protein phản ứng tiết SopD. Ở Staphylococcus aureus, RNAIII điều chỉnh một số gen tham gia vào việc sản xuất độc tố và enzyme và các protein bề mặt tế bào. Các sRNAs FasX và Pel ở Streptococcus pyogenes được mã hóa trong các locus liên quan đến độc tính. Pel RNA kích hoạt tổng hợp các protein bề mặt liên kết và tiết protein. Dò tìm mật độ tới hạn (Quorum sensing): Quorum Sensing là cơ chế vi khuẩn điều khiển gene liên quan đến mật độ quần thể bằng cách tạo ra (Producing), phóng thích (Releasing) và dò tìm (Detecting) các phân tử tín hiệu; là tiến trình các tế bào vi khuẩn thông tin liên lạc với nhau bằng các phân tử tín hiệu. Nhờ Quorum Sensing, vi khuẩn có thể kích hoạt sự hoạt động của các gen mã hóa các tiến trình như: tạo màng sinh học, tạo bào tử, phát sáng, sản xuất kháng sinh, tiết ra các độc tố v.v Ở các loài vi khuẩn Vibrio, sRNAs Qrr và protein chaperone Hfq có liên quan đến các quy định của quorum sensing. sRNAs Qrr điều chỉnh sự biểu hiện của mRNA quorum sensing tổng thể điều chỉnh(master regulators) LuxR và HapR. TÀI LIỆU THAM KHẢO: www.projects.mfpl.ac.at/bacrnas/php/fileadmin/user_upload/EMBO_reports/EMBO_report.pdf CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI, CHỨC NĂNG SINH HỌC CỦA CÁC ncRNA CÓ TRONG VI KHUẨN BACILLUS SUBTILIS Tổng quan về vi khuẩn Bacillus Subtilis: Lịch sử phát triển: Bacillus subtilis được phát hiện đầu tiên trong phân ngựa năm 1941 bởi tổ chức y học Nazi của Đức. Lúc đầu được sử dụng chủ yếu là để phòng bệnh lỵ cho các binh sĩ Đức chiến đấu ở Bắc Phi.  Việc điều trị phải đợi đến những năm  1949 -1957, khi Henrry và các cộng sự tách được ch subtilis. Từ đó “subtilis therapy” có nghĩa là "thuốc subtilis" ra đời trị các chứng viêm ruột, viêm đại tràng, chống tiêu chảy trong rối loạn tiêu hoá. Ngày nay, vi khuẩn này đã trở nên rất phổ biến, được sử dụng  rộng rãi trong y học, chăn nuôi, thực phẩm. Đặc điểm phân loại: Theo khóa phân loại của Bergey, vi khuẩn Bacillus Subtilis thuộc: Bộ: Eubacteriales. Họ: Bacillaceae. Giống: Bacillus. Loài: Bacillus Subtilis. Đặc điểm phân bố: Vi khuẩn Bacillus subtilis  thuộc nhóm vi sinh vật bắt buộc, chúng được phân bố hầu hết trong tự nhiên. Phần lớn chúng cư trú trong đất, thông thường đất trồng trọt chứa khoảng 10 - 100 triệu CFU/g. Đất nghèo dinh dưỡng ở vùng sa mạc, vùng đất hoang thì vi khuẩn Bacillus subtilis rất hiếm. Nước và bùn cửa sông cũng như ở nước biển cũng có mặt bào tử và tế bào Bacillus subtilis (Vũ Thị Thứ, 1996). Đặc điểm hình thái: Bacillus subtilis  là  trực khuẩn nhỏ, hai đầu tròn,  G+,kích thước   0,5 - 0,8m x 1,5 – 3 m, đứng đơn lẻ hoặc thành chuỗi ngắn. Vi khuẩn có khả năng di động,có 8  - 12 lông, sinh bào tử hình bầu dục nhỏ hơn tế bào vi khuẩn và nằm giữa tế bào, kích thước từ 0,8 - 1,8  m. Bào tử phát triển bằng cách nảy mầm do sự nứt củabào tử, không kháng acid, có khả năng chịu nhiệt, chịu ẩm, tia tử ngoại, tia phóngxạ (Tô Minh Châu, 2000). Vi khuẩn Bacillus Subtilis. Đặc điểm sinh hóa: Lên men không sinh hơi các loại đường: glucose, saccharose, xylose, arabinosse Indol (-), nitrate (-), VP (+), H2S(-), NH3 (+), catalase (+), amylase (+), casein (+), citrate (+), di động (+), hiếu khí (+). Dung huyết: một số dòng gây dung huyết ở dạng trên thạch máu ngựa và thỏ do tác động của hemolysine. Kết quả các phản ứng sinh hóa của B.Subtilis. Vai trò của vi khuẩn B.Subtilis B.Subtilis I đã được chứng minh là có tuân theo các kĩ thuật di truyền, và nó đã trở nên được chấp nhận rộng rãi như một sinh vật mô hình cho các nghiên cứu ở phòng thí nghiệm, đặc biệt là hình thành bào tử - là một ví dụ đơn giản về sự khác biệt của tế bào. Nó cũng có rất nhiều roi, cái mà giúp cho B.Subtilis di chuyển nhanh được trong chất lỏng. B.Suubtilis được biết đến như một “mô hình” (model) trong phòng thí nghiệm. Nó thường được sử dụng thường xuyên như vi khuẩn Gram dương Escherichia coli, một loại vi khuẩn Gram âm được nghiên cứu rộng rãi. Các chủng của B.Subtilis được phân lập từ thiên nhiên hoang dại (wild-type) thường khó khăn để làm việc so với các chủng phòng thí nghiệm đã trải qua quá trình đột biến và chọn lựa. Những chủng này thường đã được cải thiện khả năng chuyển đổi ( hấp thu (uptake) và tích hợp (integration) DNA của môi trường), tăng trưởng, và mất khả năng cần thiết trong tự nhiên (loss of abi
Luận văn liên quan