Enkasiini-bakteriosiinin tuotto Escherichia coli -bakteerissa

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201512144000
Title: Enkasiini-bakteriosiinin tuotto Escherichia coli -bakteerissa
Author: Sorokina, Dina
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2015
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201512144000
http://hdl.handle.net/10138/158967
Thesis level: master's thesis
Discipline: Mikrobiologi
Microbiology
Mikrobiologia
Abstract: Maitohappobakteereita pidetään yleisesti turvallisina mikro-organismeina ja niitä käytetään elintarvikkeiden säilönnässä tai terveyttä edistävinä probiootteina. Maitohappobakteerit tuottavat maitohapon lisäksi lukuisia antimikrobisia yhdisteitä, joista erityisesti bakteriosiinit tarjoavat potentiaalisia sovelluksia elintarvike- ja lääketeollisuuden käyttöön. Bakteriosiinit ovat ribosomaalisesti syntetisoituja proteiineja tai peptidejä, joilla on antimikrobista aktiivisuutta lähisukujen bakteereita vastaan. Lactococcus lactis N8 -maitohappobakteerin genomisekvensointiprojektin tuloksena oli löydetty uusi bakteriosiinioperoni, joka sisälsi bakteriosiinigeenin ja ABC-kuljettimen geenit. Monien muiden L. lactis -kantojen lisäksi muun muassa L. lactis IL1403 sisältää samantapaisen bakteriosiinioperonin. Näiden operonien bakteriosiinigeenien ilmentämät peptidit luokitellaan aminohapposekvenssin perusteella laktokoksiini 972 -proteiiniperheeseen. Tämän pro gradu -tutkielman aikana L. lactis N8 ja IL1403 bakteriosiinigeenit kloonattiin Escherichia coli -bakteeriin plasmidivektorin avulla tavoitteena tuottaa näistä uusia bakteriosiineja, jotka nimettiin enkasiini A ja B. Mahdollisimman suuren bakteriosiinien tuottomäärän saavuttamiseksi tutkimuksessa käytettiin kahta eri plasmidia, joissa molemmissa oli vahva indusoituva promoottori. Enkasiineja tuotettiin sekä solunsisäisesti että bakteerin periplasmiseen tilaan, millä pyrittiin vertailemaan lokalisaation vaikutusta peptidien antimikrobiseen aktiivisuuteen. Tutkimuksessa myös tarkasteltiin enkasiinigeenien yleisyyttä L. lactis -kantojen keskuudessa. Kymmenestä rakennetusta E. coli -rekombinanttikannasta neljässä pystyttiin havaitsemaan bakteriosiinien tuottoa. Näistä kaksi periplasmiseen tilaan tuotettua enkasiinibakteriosiinia osoittivat myös heikkoa antimikrobista aktivisuutta L. lactis MG1614 -kantaa vastaan. Näin ollen enkasiinien lokaalisaatiolla E. coli -bakteerisolussa todettiin olevan vaikutusta peptidien bioaktiivisuuteen. Bakteriosiinigeenien seulonnassa yli 90 % tutkituista L. lactis -kannoista sisälsivät enkasiinigeenejä, joista enkasiini B oli yleisempi muoto. Enkasiinigeenien ja -peptidien tarkempi karakterisointi voisi auttaa saamaan tietoa uusien potentiaalisten bakteriosiinien ominaisuuksista ja toimintaperiaatteista.Lactic acid bacteria (LAB) are generally recognized as safe micro-organisms and used in food preservation and as health promoting probiotics. Beside lactic acid, LAB produce several antimicrobial compounds of which especially bacteriocins provide new potential applications for food and pharmaceutical industries. Bacteriocins are ribosomally synthetized proteins or peptides with antimicrobial activity usually against closely related species. Whole genome sequencing project of lactic acid bacterium Lactococcus lactis N8 has revealed a new bacteriocin operon which consists of a bacteriocin gene and ABC transporter genes. Similar operon has been also found in several other L.lactis strains including IL1403. Peptides expressed by these bacteriocin genes belong to lactococcin 972 protein family according to their amino acid sequences. In this master’s thesis, these novel bacteriocin genes from L. lactis N8 and IL1403 were cloned into Escherichia coli with plasmid vectors. New bacteriocins were named encacin A and B. Strong inducible promoters were chosen to achieve high bacteriocin production. Encacins were expressed in cytosolic and periplasmic spaces to compare the effect of localization on antimicrobial activity of peptides. The prevalence of encacin genes among different L. lactis strains was also studied. Four of ten E. coli recombinant strains constructed during this study were shown to produce bacteriocins. Two of them, which produced encacins into periplasmic space, also appeared to be weakly active against L. lactis MG1614 strain. Therefore it seems that localization of encacins in E. coli bacterial cell has an impact on the bioactivity of peptides. Screening of bacteriocins genes showed that over 90 % of L. lactis stains bear encacin genes, from which encacin B is the more frequent form. More precise characterization of encacin genes and peptides may help to gain new information about qualities and mode of action of these novel potential bacteriocins.
Subject: Lactococcus lactis
Escherichia coli
bakteriosiini
laktokoksiini 972 -proteiiniperhe
geeniekspressio


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Pro gradu_Dina Sorokina.pdf 1.443Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record