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
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHOA KHOA HỌC SINH HỌC
BÁO CÁO THỰC HÀNHHỌC PHẦN: SINH TIN HỌC
Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌCNhóm thực hiện: NHÓM 21
Niên khoá: 2021 – 2025
TP Thủ Đức, 06/2024BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHOA KHOA HỌC SINH HỌC
Trang 2BÁO CÁO THỰC HÀNHHỌC PHẦN: SINH TIN HỌC
Giảng viên hướng dẫnThành viên nhóm
PGS TS Nguyễn Bảo Quốc Lê Đặng Phú Quý – 21126481Nguyễn Trọng Khôi – 21126377Võ Thị Sông Ngân – 20126314
TP Thủ Đức, 06/2024
Trang 3MỤC LỤC
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
Trang 41 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 môitrường 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 haigiai 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 nósản 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 nănglượng 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 khuẩnnày Môi trường sống: Đất và các môi trường khác nhau Hô hấp kỵkhí bắt buộc (không phát triển trong môi trường có oxy) Lên menABE - sản xuất hỗn hợp dung môi (acetone, butanol và ethanol) từđường và tinh bột Ứng dụng sản xuất dung môi công nghiệp(butanol tiềm năng làm nhiên liệu sinh học), nghiên cứu sản xuấtbiohydrogen.
Trang 5Hình: Vi khuẩn Clostridium acetobutylicum
1.2 Phân loại khoa học.
Giới (regnum): BacteriaNgành (divisio): FirmicutesLớp (class): Clostridia
Bộ (ordo): ClostridialesHọ (familia): ClostridiaceaeChi (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 hệthống sử dụng ngô nghiền, mật đường hoặc các nguyên liệu thôkhác Jones và Woods (1986) đã ghi lại đầy đủ lịch sử sử dụng của nóđể sản xuất dung môi Giữa năm 1912 và 1914, Weizmann đã cô lậpmột số nền văn hóa có khả năng sản xuất axeton và butanol, hiệuquả 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 đượcxây dựng ở Anh vào năm 1916, và một số nhà máy chưng cất hiệncó đã được tuyển dụng để sản xuất axeton sử dụng ngô làm chấtnền 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 đếndung môi được sản xuất bằng hóa chất và sự thiếu hụt nguyên liệudẫn đến việc đóng cửa các nhà máy sản xuất vi sinh vật ở Hoa Kỳ vàở các nước khác Nhà máy ở phía Nam Châu Phi có lẽ đã sử dụng
Trang 6chủng 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 rơmrạ 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 chấtcó thể phải chịu TSCA Vi khuẩn cũng sản xuất một lượng nhỏ axitlactic, ethanol và succinate cũng có thể phải chịu TSCA.
2 Thiết kế primer chuyên biệt cho Clostridium
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
Bước 2: Chọn các kết quả là đoạn acid amin có độ dài từ 80 đến 200.
Trang 7Bước 3: Chọn dữ liệu sau đó run blast.
Bước 4: Blast protein bằng dữ liệu genbank.
Trang 8Bước 5: Chọn 1 accession thuộc loài Clostridium acetobutylicum có
độ tin cậy cao để kiểm tra.
Trang 9Bước 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.
Trang 10Bước 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
7 29,63Primer
R: 5'-TTCACCACCTTAGCAACACTT-3' 57,71 42,86Primer 5'-AGTCGGGTGGAATTTTAATAGAGT- 57,6 37,5
Trang 11R: 5'-AGCTTCCGTTTTCACTAGAGTT-3'
F: 5'-TGATAGAGAGCAGGCTATTAGGA-3'
4 43,48Primer
R: 5'-CCCCAATACAAAAGAAGCATTGC-3' 59,07 43,48Kết 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 phùhợp với thiết kế primer và các cặp không bị kẹp tóc phù hợp để thiếtkế primer.