bài tập thực hành nhom 21

Vi khuẩn Clostridium acetobutylicum.Clostridium acetobutylicum là vi khuẩn gram dương, hình que, cókhả năng sinh bào tử, thường được tìm thấy trong đất và nhiều môitrường khác.. Clostrid

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

BÁO CÁO THỰC HÀNH

HỌC PHẦN: SINH TIN HỌC

Ngành học : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Nhóm thực hiện : NHÓM 21

Niên khoá : 2021 – 2025

TP Thủ Đức, 06/2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

BÁO CÁO THỰC HÀNH

HỌC PHẦN: SINH TIN HỌC Giảng viên hướng dẫn Thành viên nhóm

PGS TS Nguyễn Bảo Quốc Lê Đặng Phú Quý – 21126481

Nguyễn Trọng Khôi – 21126377

Võ Thị Sông Ngân – 20126314

TP Thủ Đức, 06/2024

MỤC LỤC

Trang

1 Tổng quan 5

1.1 Vi khuẩn Clostridium acetobutylicum 5

1.2 Phân loại khoa học 5

2 Thiết kế primer chuyên biệt cho Clostridium

acetobutylicum 6

1 Tổng quan.

1.1 Vi khuẩn Clostridium acetobutylicum.

Clostridium acetobutylicum là vi khuẩn gram dương, hình que, có

khả năng sinh bào tử, thường được tìm thấy trong đất và nhiều môi trường khác Đây là vi khuẩn kỵ khí bắt buộc, nghĩa là không thể

phát triển trong điều kiện có oxy Clostridium acetobutylicum còn

được gọi là "Vi sinh vật Weizmann" theo tên của Chaim Weizmann, nhà khoa học đầu tiên phát hiện ra khả năng sản xuất acetone, butanol và ethanol của nó

Không giống như nấm men chỉ có thể lên men một số loại đường

thành rượu và carbon dioxide, Clostridium acetobutylicum có thể

phân hủy nhiều loại carbohydrate hơn, bao gồm váng sữa, đường, tinh bột, cellulose và thậm chí có thể là lignin Vi khuẩn trải qua hai giai đoạn chuyển hóa riêng biệt trong quá trình phát triển: sinh axit

(sản xuất axit) và sinh dung môi (sản xuất dung môi) Clostridium

acetobutylicum là vi khuẩn có giá trị thương mại cao do khả năng

sản xuất dung môi Butanol, một trong những dung môi chính mà nó sản xuất, có tiềm năng trở thành nhiên liệu sinh học thay thế cho

nhiên liệu hóa thạch Ngoài ra, Clostridium acetobutylicum còn được

sử dụng trong nghiên cứu sản xuất biohydrogen, một nguồn năng lượng tái tạo tiềm năng

Clostridium acetobutylicum không phải là sinh vật gây bệnh cho

người hoặc động vật.Việc sản xuất dung môi bằng Clostridium

acetobutylicum có thể tạo ra một số sản phẩm phụ có hại Do đó,

cần có các biện pháp an toàn thích hợp khi làm việc với vi khuẩn này Môi trường sống: Đất và các môi trường khác nhau Hô hấp kỵ khí bắt buộc (không phát triển trong môi trường có oxy) Lên men ABE - sản xuất hỗn hợp dung môi (acetone, butanol và ethanol) từ đường và tinh bột Ứng dụng sản xuất dung môi công nghiệp (butanol tiềm năng làm nhiên liệu sinh học), nghiên cứu sản xuất biohydrogen

Hình: Vi khuẩn Clostridium acetobutylicum

1.2 Phân loại khoa học.

Giới (regnum): Bacteria

Ngành (divisio): Firmicutes

Lớp (class): Clostridia

Bộ (ordo): Clostridiales

Họ (familia): Clostridiaceae

Chi (genus): Clostridium

Loài (species): Clostridium acetobutylicum

Clostridium acetobutylicum có lịch sử sử dụng an toàn lâu dài trong

sản xuất công nghiệp axeton và butanol trong quá trình lên men hệ thống sử dụng ngô nghiền, mật đường hoặc các nguyên liệu thô khác Jones và Woods (1986) đã ghi lại đầy đủ lịch sử sử dụng của nó

để sản xuất dung môi Giữa năm 1912 và 1914, Weizmann đã cô lập một số nền văn hóa có khả năng sản xuất axeton và butanol, hiệu quả nhất trong số đó được chỉ định bởi BY và sau đó được đặt tên là

Clostridium acetobutylicum Với sự bùng nổ của Thế chiến thứ nhất

và nhu cầu axeton trong sản xuất đạn dược, một nhà máy đã được xây dựng ở Anh vào năm 1916, và một số nhà máy chưng cất hiện

có đã được tuyển dụng để sản xuất axeton sử dụng ngô làm chất nền Người ta không biết liệu những thực vật bổ sung sử dụng

Clostridium acetobutylicum hoặc các loại khác clostridia dung môi.

Trong nhữngnăm 1950 và 1960, mức thấp hơn chi phí liên quan đến dung môi được sản xuất bằng hóa chất và sự thiếu hụt nguyên liệu dẫn đến việc đóng cửa các nhà máy sản xuất vi sinh vật ở Hoa Kỳ và

ở các nước khác Nhà máy ở phía Nam Châu Phi có lẽ đã sử dụng

chủng Clostridium acetobutylicum, P262, vẫn hoạt động cho đến đầu

những năm 1980 Trong những năm gần đây, việc sản xuất axeton

và butanol của Clostridium acetobutylicum trong việc sử dụng chất

thải nông nghiệp và sinh hoạt như váng sữa, dăm gỗ, bã mía và rơm

rạ cũng đã được nghiên cứu (McNeil và Kristiansen, 1986) Các dung

môi được tạo ra bởi Clostridium acetobutylicum, chủ yếu axit axetic,

axit butyric, axeton và butanol là những chất công nghiệp hóa chất

có thể phải chịu TSCA Vi khuẩn cũng sản xuất một lượng nhỏ axit lactic, ethanol và succinate cũng có thể phải chịu TSCA

2 Thiết kế primer chuyên biệt cho Clostridium

acetobutylicum.

Các bước xác định primer chuyên biệt

Bước 1: Truy cập trang web: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ Tìm kiếm

thông tin về đoạn hypothetical protein của vi khuẩn Clostridium

acetobutylicum.

Bước 2: Chọn các kết quả là đoạn acid amin có độ dài từ 80 đến 200

Bước 3: Chọn dữ liệu sau đó run blast.

Bước 4: Blast protein bằng dữ liệu genbank

Bước 5: Chọn 1 accession thuộc loài Clostridium acetobutylicum có

độ tin cậy cao để kiểm tra

Bước 6: Chọn identical proteins

Bước 7: Chọn CDS Region in Nucleotide để lấy FASTA

Bước 8: Sao chép FASTA, đưa vào web primer3 hoặc primer3plus để nhận các primer

Bước 9: Chọn pick primer, sau đó web sẽ đưa ra các cặp primer gợi ý

Bước 10: Sàng lọc primer, đảm bảo tính chuyên biệt và tránh hình thành dimer

Bước 11: Check độ dài band của đoạn DNA được tổng hợp bằng

primer thông qua web In silico PCR Amplification (Độ dài band phải

lớn hơn 200 nucleotide)

Bước 12: Đưa cặp primer vào primer blast để kiểm tra

Primer Band Tm GC% Primer

F:

5'-TGAAATTTTGGGGGTATTTTGTGA-3'

202

57,5 0

33,3 3 Primer

R:

5'-TGATTAGTTTTATACGGTGAAATTGC

A-3'

58,2

7 29,63

Primer

F:

5'-AGGAGGTGAAGTTTATGTTGAGAAAG

59,2

9 38,46 Primer

R: 5'-TTCACCACCTTAGCAACACTT-3' 57,71 42,86

Primer 5'-AGTCGGGTGGAATTTTAATAGAGT- 57,6 37,5

F: 5'- ACGGACTTAAGGGTGTAGATGA-3'

249

58,2

9 45,45 Primer

R: 5'-AGCTTCCGTTTTCACTAGAGTT-3'

57,6 6

40,9 1 Primer

F: 5'-TGATAGAGAGCAGGCTATTAGGA-3'

291

57,7

4 43,48 Primer

R: 5'-CCCCAATACAAAAGAAGCATTGC-3' 59,07 43,48

Kết quả và thảo luận:

Các cặp primer sau khi blast đều cho ra kết quả bắt cặp với

Clostridium acetobutylicum (đã kiểm tra trên blast không chọn loài, Clostridium sp., Bacteria) Các band tạo thành từ các đoạn primer

đều có độ dài lớn hơn 200 Các cặp primer có nhiệt độ bắt cặp phù hợp với thiết kế primer và các cặp không bị kẹp tóc phù hợp để thiết

kế primer