Nghiên cứu tính đa dạng hệ vi khuẩn và khai thác các trình tự dna mã hóa enzym thủy phân lignocellulose từ dữ liệu metagenome hệ vi khuẩn ruột mối bậc thấp coptotermes gestroi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT -*** - Nguyễn Thanh Ngọc NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG HỆ VI KHUẨN VÀ KHAI THÁC CÁC TRÌNH TỰ DNA MÃ HÓA ENZYM THỦY PHÂN LIGNOCELLULOSE TỪ DỮ LIỆU METAGENOME HỆ VI KHUẨN RUỘT MỐI BẬC THẤP COPTOTERMES GESTROI LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC HÀ NỘI – 2013 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT -*** - Nguyễn Thanh Ngọc NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG HỆ VI KHUẨN VÀ KHAI THÁC CÁC TRÌNH TỰ DNA MÃ HĨA ENZYM THỦY PHÂN LIGNOCELLULOSE TỪ DỮ LIỆU METAGENOME HỆ VI KHUẨN RUỘT MỐI BẬC THẤP COPTOTERMES GESTROI Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60420114 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS TS Trương Nam Hải HÀ NỘI – 2013 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS TS Trương Nam Hải Trưởng phòng Kỹ thuật Di truyền,Viện trưởng Viện Cơng nghệ sinh học, tận tình hướng dẫn dìu dắt tơi suốt thời gian qua Trong q trình thực đề tài, tơi nhận bảo chun mơn nhiệt tình TS Đỗ Thị Huyền, hỗ trợ chuyên môn quý giá NCS Nguyễn Thị Thảo, ThS Lê Quỳnh Giang TS Nguyễn Cường động viên tinh thần tập thể cán nghiên cứu phòng Kỹ thuật Di truyền, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Nhân dịp hồn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới giúp đỡ quý báu Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn đến người thân gia đình bạn bè động viên giúp đỡ suốt thời gian học tập làm việc vừa qua Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 01 tháng 10 năm 2013 Nguyễn Thanh Ngọc Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ việc thực đề tài cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Ký tên Nguyễn Thanh Ngọc Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH v MỞ ĐẦU Chƣơng – TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan mối – “cỗ máy” sản xuất enzym thủy phân lignocellulose hiệu 1.1.1 Nguồn gốc phân loại mối 1.1.2 Cấu tạo ruột mối hệ vi sinh vật ruột mối 1.2 Lignocellulose – sinh khối phế phụ phẩm nông lâm nghiệp hệ enzym thủy phân lignocellulose 12 1.2.1 Cấu trúc lignocellulose 12 1.2.2 Enzym thủy phân lignocellulose 15 1.3 Metagenomics – công cụ hữu hiệu để nghiên cứu đa dạng sinh vật khu hệ mini sinh thái khai thác gen 20 1.3.1 Khái quát phương pháp metagenomics 20 1.3.2 Các cách tiếp cận nghiên cứu metagenomics 21 1.3.3 Ứng dụng metagenomics nghiên cứu đa dạng sinh học khai thác gen 23 Chƣơng – VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Vật liệu hóa chất nghiên cứu 25 2.1.1 Vật liệu nghiên cứu 25 2.1.2 Hóa chất 25 2.2 Phương pháp nghiên cứu 26 2.2.1 Phương pháp thu nhận ruột mối 26 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2.2.3 Phương pháp tách DNA metagenome hệ vi khuẩn ruột mối 26 2.2.3 Tinh DNA metagenome kỹ thuật troughing 28 2.2.4 Phương pháp điện di DNA gel agarose 28 2.2.5 Phân tích khai thác liệu DNA metagenome công cụ tin sinh 29 Chƣơng – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Tách chiết DNA metagenome hệ vi khuẩn cộng sinh ruột C gestroi 31 3.1.1 Thu nhận mẫu ruột mối C gestroi 31 3.1.2 Tách chiết tinh DNA metagenome hệ vi khuẩn ruột mối 32 3.2 Phân tích liệu DNA metagenome hệ vi khuẩn ruột mối C gestroi 36 3.3 Đa dạng hệ vi khuẩn cộng sinh ruột mối C gestroi 41 3.4 Khai thác trình tự DNA mã hóa enzym thủy phân lignocellulose từ liệu metagenome hệ vi khuẩn ruột mối C gestroi 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 64 PHỤ LỤC 65 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Bp Cặp bazơ DNA Axít deoxyribonucleic GHF Họ Glycosyl hydrolase ORF Khung đọc mở PBS Đệm phosphate buffered saline rRNA Axít ribonucleic ribosome Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Chất lượng trình tự DNA metagenome hệ vi khuẩn ruột mối 36 Bảng 3.2: Kết lắp ráp tạo contig theo thông số k-mer khác 37 Bảng 3.3: Số liệu trình tự đọc dùng để lắp ráp contig sử dụng tham số k-mer khác 38 Bảng 3.4: Kết so sánh trình tự DNA metagenome hệ vi khuẩn ruột mối C gestroi với ngân hàng liệu genome 39 Bảng 3.5: Bảng giải gen từ liệu metagenome hệ vi khuẩn ruột mối C gestroi 40 Bảng 3.6: Đa dạng loài vi sinh vật (đã định tên) cộng sinh C gestroi 41 Bảng 3.7: Đa dạng loài số ngành vi khuẩn sống cộng sinh ruột mối C gestroi 45 Bảng 3.8: Số liệu ORF mã hóa enzym thủy phân lignocellulose có nguồn gốc từ vi khuẩn cộng sinh ruột mối C gestroi 49 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ phân loại mối Hình 1.2: Cấu tạo ruột mối Hình 1.3: Sơ đồ cấu trúc bậc hai thành tế bào thực vật 12 Hình 1.4: Cấu trúc vi sợi sợi cellulose vị trí chúng thành tế bào thực vật 13 Hình 1.5: Các đơn vị cấu trúc chuỗi carbohydrate (cellulose, hemicellulose) lignin 14 Hình 1.6: Quy trình sản xuất cồn sinh học từ nguyên vật liệu lignocellulose 15 Hình 1.7: Một số enzym hemicellulase tham gia vào trình phân hủy hemicellulose 17 Hình 1.8: Các họ enzym cellulose tham gia vào trình thủy phân sợi cellulose 20 Hình 3.1: Mối thợ C gestroi dịch PBS lạnh thao tác mổ mối….……………31 Hình 3.2: Ruột mối C gestroi sau tách giữ dịch PBS 31 Hình 3.3: Ảnh điện di DNA metagenome hệ vi sinh vật ruột mối 33 Hình 3.4: Ảnh điện di DNA metagenome hệ vi sinh vật cộng sinh ruột mối sau tinh phương pháp troughing 34 Hình 3.5: Ảnh điện di lượng DNA metagenome thu sau tinh phương pháp troughing kít 35 Hình 3.6: Ảnh điện di kiểm tra độ ổn định DNA metagenome tinh kít phương pháp troughing 35 Hình 3.7: Ảnh điện di mẫu DNA metagenome hệ vi khuẩn ruột mối gửi giải trình tự 35 Hình 3.8: Quy trình xử lý liệu giải trình tự metagenome hệ vi khuẩn ruột mối 36 Hình 3.9: Cách xếp lại đoạn trình tự ngắn để tạo thành contig 37 Hình 3.10: Đồ thị phân bố kích thước số lượng contig thu 38 Hình 3.11: Đa dạng vi sinh vật cộng sinh ruột mối C gestroi 41 Hình 3.12: Đa dạng ngành vi khuẩn sống cộng sinh ruột mối C gestroi 43 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hình 3.13: Các ORF mã hóa enzym lignocellulase hệ vi khuẩn cộng sinh ruột mối C gestroi 46 Hình 3.14: Kết tìm kiếm trình tự tương đồng với cellulase mã hóa ORF hoàn thiện 51 Hình 3.15: Kết tìm kiếm trình tự tương đồng với hemicellulase mã hóa ORF hồn thiện 51 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 48 Martins, L.F., Antunes, L.P., Pascon, R.C., de Oliveira, J.C.F., Digiampietri, L.A., Barbosa, D., Peixoto, B.M., Vallim, M.A., Viana-Niero, C., Ostroski, E.H., et al (2013) Metagenomic Analysis of a Tropical Composting Operation at the São Paulo Zoo Park Reveals Diversity of Biomass Degradation Functions and Organisms PLoS ONE 8, e61928 49 Miller, D.N., Bryant, J.E., Madsen, E.L., and Ghiorse, W.C (1999) Evaluation and optimization of DNA extraction and purification procedures for soil and sediment samples Appl Environ Microbiol 65, 4715–4724 50 Nakashima, K.I., Watanabe, H., and Azuma, J.I (2002) Cellulase genes from the parabasalian symbiont Pseudotrichonympha grassii in the hindgut of the woodfeeding termite Coptotermes formosanus Cell Mol Life Sci CMLS 59, 1554– 1560 51 National Research Council (US) Committee on Metagenomics: Challenges and Functional Applications (2007) The New Science of Metagenomics: Revealing the Secrets of Our Microbial Planet (Washington (DC): National Academies Press (US)) 52 Nimchua, T., Thongaram, T., Uengwetwanit, T., Pongpattanakitshote, S., and Eurwilaichitr, L (2012) Metagenomic analysis of novel lignocellulose-degrading enzymes from higher termite guts inhabiting microbes J Microbiol Biotechnol 22, 462–469 53 Noda, S., Iida, T., Kitade, O., Nakajima, H., Kudo, T., and Ohkuma, M (2005) Endosymbiotic Bacteroidales Bacteria of the Flagellated Protist Pseudotrichonympha grassii in the Gut of the Termite Coptotermes formosanus Appl Environ Microbiol 71, 8811–8817 54 Noguchi, H., Taniguchi, T., and Itoh, T (2008) MetaGeneAnnotator: detecting species-specific patterns of ribosomal binding site for precise gene prediction in anonymous prokaryotic and phage genomes DNA Res Int J Rapid Publ Reports Genes Genomes 15, 387–396 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 55 Nurizzo, D., Nagy, T., Gilbert, H.J., and Davies, G.J (2002) The structural basis for catalysis and specificity of the Pseudomonas cellulosa alpha-glucuronidase, GlcA67A Struct Lond Engl 1993 10, 547–556 56 O’sullivan, A.C (1997) Cellulose: the structure slowly unravels Cellulose 4, 173– 207 57 Odelson, D.A., and Breznak, J.A (1985) Cellulase and Other PolymerHydrolyzing Activities of Trichomitopsis termopsidis, a Symbiotic Protozoan from Termites Appl Environ Microbiol 49, 622–626 58 Ohkuma, M., and Brune, A (2011) Diversity, Structure, and Evolution of the Termite Gut Microbial Community In Biology of Termites: a Modern Synthesis, D.E Bignell, Y Roisin, and N Lo, eds (Springer Netherlands), pp 413–438 59 Ohkuma, M., and Kudo, T (1996) Phylogenetic diversity of the intestinal bacterial community in the termite Reticulitermes speratus Appl Environ Microbiol 62, 461–468 60 Paster, B.J., Dewhirst, F.E., Cooke, S.M., Fussing, V., Poulsen, L.K., and Breznak, J.A (1996) Phylogeny of not-yet-cultured spirochetes from termite guts Appl Environ Microbiol 62, 347–352 61 Pelloux, J., Rustérucci, C., and Mellerowicz, E.J (2007) New insights into pectin methylesterase structure and function Trends Plant Sci 12, 267–277 62 Powell, S., Szklarczyk, D., Trachana, K., Roth, A., Kuhn, M., Muller, J., Arnold, R., Rattei, T., Letunic, I., Doerks, T., et al (2012) eggNOG v3.0: orthologous groups covering 1133 organisms at 41 different taxonomic ranges Nucleic Acids Res 40, D284–D289 63 Pruitt, K.D., Tatusova, T., and Maglott, D.R (2005) NCBI Reference Sequence (RefSeq): a curated non-redundant sequence database of genomes, transcripts and proteins Nucleic Acids Res 33, D501–D504 64 Radek, R (1999) Flagellates, Bacteria and Fungi Associated with Termites: Diversity and Function in Nutrition - a Review Ecotropica 5, 183–196 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 65 Ramin, M., Alimon, A.R., Abdullah, N., Panandam, J.M., and Sijam, K (2008) Isolation and Identification of Three Species of Bacteria from the Termite Coptotermes curvignathus (Holmgren) Present in the Vicinity of University Putra Malaysia Res J Microbiol 3, 288–292 66 Ratanakhanokchai, K., Waeonukul, R., Pason, P., Tachaapaikoon, C., Lay, K., Sakka, K., Kosugi, A., and Mori, Y (2013) Paenibacillus curdlanolyticus Strain B-6 Multienzyme Complex: A Novel System for Biomass Utilization In Biomass Now - Cultivation and Utilization, M.D Matovic, ed (InTech) 67 Rosengaus, R.B., Zecher, C.N., Schultheis, K.F., Brucker, R.M., and Bordenstein, S.R (2011) Disruption of the Termite Gut Microbiota and Its Prolonged Consequences for Fitness ▿ Appl Environ Microbiol 77, 4303–4312 68 Rowell, R.M (2012) Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites (CRC Press) 69 Sakon, J., Irwin, D., Wilson, D.B., and Karplus, P.A (1997) Structure and mechanism of endo/exocellulase E4 from Thermomonospora fusca Nat Struct Mol Biol 4, 810–818 70 Sambrook, J., and Russell, D.W (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual (CSHL Press) 71 Scharf, M.E., and Tartar, A (2008) Termite digestomes as sources for novel lignocellulases Biofuels Bioprod Biorefining 2, 540–552 72 Shallom, D., and Shoham, Y (2003) Microbial hemicellulases Curr Opin Microbiol 6, 219–228 73 Shi, J., Chinn, M.S., and Sharma-Shivappa, R.R (2008) Microbial pretreatment of cotton stalks by solid state cultivation of Phanerochaete chrysosporium Bioresour Technol 99, 6556–6564 74 Shinzato, N., Muramatsu, M., Matsui, T., and Watanabe, Y (2005) Molecular phylogenetic diversity of the bacterial community in the gut of the termite Coptotermes formosanus Biosci Biotechnol Biochem 69, 1145–1155 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 75 Sweeney, M.D., and Xu, F (2012) Biomass Converting Enzymes as Industrial Biocatalysts for Fuels and Chemicals: Recent Developments Catalysts 2, 244–263 76 Tartar, A., Wheeler, M.M., Zhou, X., Coy, M.R., Boucias, D.G., and Scharf, M.E (2009) Parallel metatranscriptome analyses of host and symbiont gene expression in the gut of the termite Reticulitermes flavipes Biotechnol Biofuels 2, 25 77 Thayer, D.W (1978) Carboxymethylcellulase produced by facultative bacteria from the hind-gut of the termite Reticulitermes hesperus J Gen Microbiol 106, 13–18 78 Todaka, N., Moriya, S., Saita, K., Hondo, T., Kiuchi, I., Takasu, H., Ohkuma, M., Piero, C., Hayashizaki, Y., and Kudo, T (2007) Environmental cDNA analysis of the genes involved in lignocellulose digestion in the symbiotic protist community of Reticulitermes speratus FEMS Microbiol Ecol 59, 592–599 79 Todaka, N., Inoue, T., Saita, K., Ohkuma, M., Nalepa, C.A., Lenz, M., Kudo, T., and Moriya, S (2010) Phylogenetic Analysis of Cellulolytic Enzyme Genes from Representative Lineages of Termites and a Related Cockroach PLoS ONE 5, e8636 80 Tokuda, G., and Watanabe, H (2007) Hidden cellulases in termites: revision of an old hypothesis Biol Lett 3, 336–339 81 Trinh, V.H., Tran, T.H., and Nguyen, T.H (2010) Diversity of Termite Species in Vietnam (Singapore), 82 Tyson, G.W., Chapman, J., Hugenholtz, P., Allen, E.E., Ram, R.J., Richardson, P.M., Solovyev, V.V., Rubin, E.M., Rokhsar, D.S., and Banfield, J.F (2004) Community structure and metabolism through reconstruction of microbial genomes from the environment Nature 428, 37–43 83 Valenzuela, L., Chi, A., Beard, S., Orell, A., Guiliani, N., Shabanowitz, J., Hunt, D.F., and Jerez, C.A (2006) Genomics, metagenomics and proteomics in biomining microorganisms Biotechnol Adv 24, 197–211 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 84 Vasan, P.T., Piriya, P.S., Prabhu, D.I.G., and Vennison, S.J (2011) Cellulosic ethanol production by Zymomonas mobilis harboring an endoglucanase gene from Enterobacter cloacae Bioresour Technol 102, 2585–2589 85 Vieites, J.M., Guazzaroni, M.-E., Beloqui, A., Golyshin, P.N., and Ferrer, M (2010) Molecular methods to study complex microbial communities Methods Mol Biol Clifton NJ 668, 1–37 86 Voget, S., Steele, H.L., and Streit, W.R (2006) Characterization of a metagenomederived halotolerant cellulase J Biotechnol 126, 26–36 87 Ware, J.L., Litman, J., Klass, K.-D., and Spearman, L.A (2008) Relationships among the major lineages of Dictyoptera: the effect of outgroup selection on dictyopteran tree topology Syst Entomol 33, 429–450 88 Warnecke, F., Luginbühl, P., Ivanova, N., Ghassemian, M., Richardson, T.H., Stege, J.T., Cayouette, M., McHardy, A.C., Djordjevic, G., Aboushadi, N., et al (2007) Metagenomic and functional analysis of hindgut microbiota of a woodfeeding higher termite Nature 450, 560–565 89 Wood, T.G., and Johnson, R.A (1985) The biology, physiology, and ecology of termite In Economic Impact and Control of Social Insects, (NY: Greenwood Publishing Group, Incorporated), pp 1–68 90 Xie, L., Zhang, L., Zhong, Y., Liu, N., Long, Y., Wang, S., Zhou, X., Zhou, Z., Huang, Y., and Wang, Q (2012) Profiling the metatranscriptome of the protistan community in Coptotermes formosanus with emphasis on the lignocellulolytic system Genomics 99, 246–255 Tài liệu Internet 91 http://www.bmb.msu.edu/faculty/hegg/fulltextHegg.html 92 The European Bioinformatics Institute, http://www.ebi.ac.uk/ 93 NCBI Blast Home, http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN Nguyễn Thị Thảo, Lê Quỳnh Giang, Nguyễn Thanh Ngọc, Nguyễn Thị Quý, Nguyễn Thị Trung, Đỗ Thị Huyền, Trương Nam Hải (2012) Nghiên cứu làm tăng hiệu biến nạp xung điện để tạo thư viện metagenome hệ vi sinh vật ruột mối Tạp chí Cơng nghệ Sinh học 10 (3), 441–447 Nguyễn Thị Thảo, Lê Quỳnh Giang, Nguyễn Thanh Ngọc, Đỗ Thị Huyền, Trương Nam Hải (2012) Sử dụng phương pháp máng đơn (troughing) để tinh DNA metagenome hệ vi sinh vật cộng sinh ruột mối Tạp chí Khoa học Trường Đại học Vinh 41 (4A), 79–94 Thi Huyen Do, Thi Thao Nguyen, Thanh Ngoc Nguyen, Cuong Nguyen, Keitarou Kimura and Nam Hai Truong Illuminar de novo sequencing and metagenomic analysis for elucidation of bacterial diversity and biomass degradation functions in the gut of termite Coptotermes gestroi harvested in Vietnam Journal of Bioscience and Biotechnology (manuscript) Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kết chi tiết tìm kiếm protein có độ tương đồng cao với cellulase mã hóa ORF hoàn thiện khai thác từ liệu trình tự metagenome hệ vi khuẩn cộng sinh ruột mối C gestroi S T T Gen Tƣơng đồng nhiều với Độ bao phủ Nguồn vi sinh vật trình tự (%) Termite2_GL00 beta03694 glucosidase Lactococcus lactis Termite2_GL00 beta04294 glucosidase Lactococcus garvieae 99 Termite2_GL00 beta07880 glucosidase Lactococcus raffinolactis 100 Termite2_GL00 beta07881 glucosidase Lactococcus raffinolactis 100 Termite2_GL00 beta16442 glucosidase Lactococcus garvieae 100 Termite2_GL00 beta18256 glucosidase Haliscomenobacter hydrossis 98 Termite2_GL00 beta23880 glucosidase Dysgonomonas gadei 99 Termite2_GL00 beta38126 glucosidase Pseudomonas fluorescens 100 Termite- beta2_GL00 glucosidase Lactobacillus curvatus Số hóa Trung tâm Học liệu 100 Hệ số tƣơng đồng (%) Mã blast 99 NP_266331.1 91 WP_003134777.1 90 WP_003139279.1 75 WP_003139280.1 95 WP_004257386.1 51 YP_004448648.1 56 WP_006798885.1 97 WP_003172427.1 98 70 WP_004269988.1 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 41254 10 Termite2_GL00 beta42289 glucosidase Lactococcus raffinolactis 11 Termite2_GL00 beta50293 glucosidase Lactococcus lactis subsp lactis KF147 12 Termite2_GL00 beta57320 glucosidase Lachnospiraceae bacterium 13 Termite2_GL00 beta68674 glucosidase Lactococcus lactis subsp lactis KF147 14 Termite2_GL00 beta71848 glucosidase SAR86 cluster bacterium SAR86A 94 15 Termite2_GL00 beta71882 glucosidase Lactococcus garvieae 100 16 Termite2_GL00 beta71911 glucosidase Pseudomonas HPB0071 17 Termite2_GL00 beta79178 glucosidase Lactococcus garvieae 100 18 Termite2_GL00 beta83920 glucosidase Lactococcus garvieae 100 19 Termite2_GL00 beta85197 glucosidase Anaerophaga HS1 20 Termite2_GL00 beta85839 glucosidase Lactobacillus curvatus 98 21 Termite- beta- Lactococcus 100 Số hóa Trung tâm Học liệu 99 98 WP_004261271.1 98 76 YP_003353875.1 83 46 WP_009252404.1 100 99 YP_003353875.1 33 EJP72304.1 95 WP_004257898.1 sp 95 58 WP_010798263.1 99 WP_003133927.1 90 WP_003133927.1 sp 95 58 WP_010527301.1 97 WP_004269988.1 85 WP_003138014.1 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2_GL00 95893 glucosidase raffinolactis 22 Termite2_GL01 beta05118 glucosidase Haloferax lucentense 23 Termite2_GL01 beta09414 glucosidase Lachnospiraceae bacterium 3_1_57FAA_CT1 24 Termite2_GL01 beta12033 glucosidase Lactococcus raffinolactis 25 Termite2_GL01 beta13116 glucosidase Lachnospiraceae bacterium 3_1_57FAA_CT1 95 26 Termite2_GL01 beta17488 glucosidase Lactococcus lactis subsp lactis KF147 100 27 Termite2_GL01 beta21216 glucosidase Lactococcus raffinolactis 99 28 Termite2_GL01 beta21780 glucosidase Sanguibacter keddieii 94 29 Termite2_GL01 beta28938 glucosidase Clostridium] ramosum 100 53 WP_004062795.1 94 45 WP_009252404.1 99 93 WP_004261271.1 44 WP_009252404.1 75 YP_003353875.1 92 WP_004261271.1 49 YP_003313031.1 72 WP_003536136.1 30 Termite- glucan 1,32_GL00 betaPseudomonas 71734 glucosidase synxantha 100 31 Termite- glucan 1,3- Lactococcus lactis 2_GL00 betasubsp cremoris 76105 glucosidase MG1363 100 32 Termite2_GL00 29085 endoglucanase 98 Số hóa Trung tâm Học liệu 42 93 WP_005786561.1 Pirellula staleyi DSM 6068 99 YP_001032624.1 58 YP_003371782.1 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 33 Termite2_GL00 33071 endoglucanase Enterobacter cloacae subsp dissolvens SDM 34 Termite2_GL00 40861 endoglucanase Enterococcus raffinosus 96 35 Termite2_GL00 66724 endoglucanase Flavonifractor plautii 98 36 Termite2_GL01 30684 endoglucanase Yokenella regensburgei 99 37 Termite- 6-phospho2_GL00 beta06180 glucosidase Clostridium clostridioforme 99 100 YP_006475481.1 69 WP_003525531.1 Lactococcus lactis subsp lactis IO-1 100 40 Termite- 6-phospho2_GL00 beta50280 glucosidase Carnobacterium sp AT7 97 41 Termite- 6-phospho2_GL00 beta55814 glucosidase Enterococcus pallens 99 42 Termite- 6-phospho2_GL00 beta58393 glucosidase Holdemania filiformis 98 Số hóa Trung tâm Học liệu 79 WP_006817672.1 39 Termite- 6-phospho2_GL00 beta46220 glucosidase 44 Termite- 6-phospho- 58 WP_007493993.1 Weissella confusa Termite- 6-phospho2_GL00 beta62475 glucosidase 46 WP_010745151.1 38 Termite- 6-phospho2_GL00 beta36080 glucosidase 43 88 98 72 WP_003608972.1 99 YP_007507709.1 72 WP_007722012.1 77 WP_010756961.1 78 WP_006058723.1 [Clostridium saccharoperbutyla cetonicum N14(HMT) 100 Clostridium 97 sp 73 YP_007455252.1 60 WP_008679950.1 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2_GL00 66992 betaglucosidase 7_2_43FAA 45 Termite- 6-phospho2_GL00 beta68982 glucosidase Clostridium DL-VIII sp 46 Termite- 6-phospho2_GL00 beta78343 glucosidase Paenibacillus Aloe-11 sp 47 Termite- 6-phospho2_GL00 beta89695 glucosidase Enterococcus raffinosus 100 48 Termite- 6-phospho2_GL00 beta93193 glucosidase Enterobacter cloacae EcWSU1 100 49 Termite- 6-phospho2_GL01 beta01308 glucosidase Lactococcus lactis subsp lactis IO-1 100 50 Termite- 6-phospho2_GL01 beta04042 glucosidase Lactococcus garvieae 100 51 Termite- 6-phospho2_GL01 beta06645 glucosidase uncultured bacterium 100 52 Termite- 6-phospho2_GL01 beta09795 glucosidase Lactococcus raffinolactis 96 53 Termite- 6-phospho2_GL01 beta22532 glucosidase Enterobacter cloacae subsp cloacae ENHKU01 54 Termite- 6-phospho2_GL01 beta23182 glucosidase Enterococcus haemoperoxidus 99 55 Termite- 6-phospho2_GL01 beta28936 glucosidase Lactococcus garvieae] 99 Số hóa Trung tâm Học liệu 100 77 WP_009172413.1 97 59 WP_007430331.1 76 WP_010744293.1 98 YP_004953549.1 99 YP_007508973.1 80 WP_003136914.1 100 AFN70955.1 80 WP_003139404.1 100 98 YP_006577922.1 78 WP_010762763.1 67 WP_004259557.1 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Phụ lục 2: Kết chi tiết tìm kiếm protein có độ tương đồng cao với hemicellulase mã hóa ORF hồn thiện khai thác từ liệu trình tự metagenome hệ vi khuẩn cộng sinh ruột mối C gestroi S T T Gen Tƣơng đồng nhiều với Độ bao phủ Nguồn vi sinh vật trình tự (%) Hệ số tƣơng đồng (%) Mã blast Termitexylan 1,4-beta- Enterococcus 2_GL000 xylosidase phoeniculicola 1262 98 72 WP_010767434.1 Termitexylan 1,4-beta- Coriobacterium 2_GL006 xylosidase glomerans PW2 7868 99 46 YP_004372248.1 Termitexylan 1,4-beta- Lactococcus 2_GL007 xylosidase raffinolactis 2252 100 84 WP_003139011.1 Termitexylan 1,4-beta- Dysgonomonas 2_GL007 xylosidase gadei 3471 100 92 WP_006798879.1 TermiteLactococcus lactis xylan 1,4-beta2_GL007 subsp cremoris 100 xylosidase 6106 UC509.9 97 YP_006999549.1 Termitexylan 1,4-beta- Bacteroides 2_GL009 xylosidase eggerthii 0776 98 49 WP_004292527.1 Termitexylan 1,4-beta- Dysgonomonas 2_GL009 xylosidase gadei 1901 92 78 WP_006798888.1 Termitexylan 1,4-beta- Lactococcus 2_GL009 xylosidase raffinolactis 2519 98 86 WP_003139011.1 Termitexylan 1,4-beta- Clostridium 2_GL009 stercorarium subsp 99 xylosidase 3723 stercorarium DSM 67 YP_007372495.1 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 8532 Termitexylan 1,4-beta- Enterococcus 10 2_GL010 xylosidase saccharolyticus 4795 75 WP_005470138.1 Termitexylan 1,4-beta- Pseudomonas 11 2_GL010 100 xylosidase fluorescens SBW25 6554 86 YP_002871695.1 Termitexylan 1,4-beta12 2_GL011 Treponema primitia 90 xylosidase 2518 68 WP_010255887.1 Termitealpha13 2_GL007 glucuronidase 0950 Geobacillus G11MC16 99 52 WP_008880069.1 Termitealpha14 2_GL007 glucuronidase 6873 Lactococcus raffinolactis 100 87 WP_003138009.1 Termitealpha15 2_GL008 glucuronidase 0470 Enterococcus faecium 100 29 WP_002345630.1 Termitealpha16 2_GL000 galactosidase 5721 Enterococcus phoeniculicola 98 53 WP_010768788.1 Termitealpha17 2_GL005 galactosidase 0278 Enterococcus casseliflavus 99 63 WP_005227432.1 Termitealpha18 2_GL007 galactosidase 1480 Caldilinea aerophila 14535 = 104270 66 YP_005441221.1 Termitealpha19 2_GL009 galactosidase 5952 Eubacterium siraeum 70/3 98 55 YP_007776381.1 20 Termite- alpha2_GL010 Subdoligranulum 100 72 WP_009325146.1 Số hóa Trung tâm Học liệu 96 sp DSM 100 NBRC http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 9301 galactosidase sp 4_3_54A2FAA Termitealpha21 2_GL011 galactosidase 4552 Bacteroides clarus 96 33 WP_009123132.1 Termitealpha22 2_GL012 galactosidase 0095 Treponema azotonutricium ZAS-9 99 81 YP_004527984.1 Termitealpha23 2_GL012 galactosidase 3535 Parabacteroides goldsteinii 99 68 WP_009860308.1 Termitealpha24 2_GL012 galactosidase 5198 Clostridium hathewayi 98 55 WP_002602756.1 Termite- alpha-NDysgonomonas 25 2_GL001 arabinofuranosi gadei 0336 dase 100 94 WP_006799196.1 Termite- alpha-NDysgonomonas 26 2_GL002 arabinofuranosi gadei 1085 dase 43 73 WP_006798888.1 Termite- alpha-NParaprevotella 27 2_GL002 arabinofuranosi xylaniphila 4829 dase 97 49 WP_008629686.1 Termite- alpha-NTreponema 28 2_GL002 arabinofuranosi azotonutricium 8245 dase ZAS-9 99 67 YP_004528336.1 Termite- alpha-NDysgonomonas 29 2_GL005 arabinofuranosi gadei 1579 dase 100 96 WP_006798889.1 Termite- alpha-NParaprevotella 30 2_GL007 arabinofuranosi xylaniphila 2752 dase 100 55 WP_008629686.1 Termite- alpha-NEnterococcus 31 2_GL007 arabinofuranosi mundtii 4253 dase 98 69 WP_010736675.1 32 Termite- alpha-N- 99 69 WP_003718668.1 Số hóa Trung tâm Học liệu Listeria ivanovii http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2_GL007 arabinofuranosi 4257 dase Termite- alpha-NEnterococcus 33 2_GL007 arabinofuranosi phoeniculicola 4258 dase 99 66 WP_010767051.1 Termite- alpha-NEnterococcus 34 2_GL007 arabinofuranosi moraviensis 5126 dase 99 68 WP_010764590.1 Termite- alpha-NParaprevotella 35 2_GL007 arabinofuranosi xylaniphila 5711 dase 95 52 WP_008629686.1 Termite- alpha-NLactococcus lactis 36 2_GL007 arabinofuranosi 100 subsp lactis KF147 6016 dase 95 YP_003353405.1 Termite- alpha-NBacteroides 37 2_GL007 arabinofuranosi oleiciplenus 9057 dase 96 52 WP_009130028.1 Termite- alpha-NStreptomyces 38 2_GL008 arabinofuranosi bingchenggensis 5651 dase BCW-1 94 40 YP_004959580.1 Termite- alpha-NLactococcus lactis 39 2_GL010 arabinofuranosi 100 subsp lactis KF147 7923 dase 98 YP_003354046.1 Termite- mannan endoBacteroides 40 2_GL001 1,4-betauniformis 7317 mannosidase 100 55 WP_005830442.1 Termiteendo-1,4-beta41 2_GL000 xylanase 5720 Lactobacillus hominis 99 40 WP_008470163.1 Termiteendo-1,4-beta42 2_GL002 xylanase 4062 Alicyclobacillus hesperidum 82 41 WP_006446796.1 Termiteendo-1,4-beta43 2_GL004 xylanase 6968 Lactococcus lactis 100 subsp lactis IO-1 100 YP_007507723.1 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ... khuẩn ruột mối, hi vọng khai thác enzym thủy phân lignocellulose hệ vi khuẩn sống ruột mối Vi? ??c thực đề tài ? ?Nghiên cứu tính đa dạng hệ vi khuẩn khai thác trình tự DNA mã hóa enzym thủy phân lignocellulose. .. vi khuẩn cộng sinh ruột mối C gestroi Phân tích liệu DNA metagenome hệ vi khuẩn ruột mối C gestroi Nghiên cứu đa dạng hệ vi khuẩn cộng sinh ruột mối C gestroi Khai thác trình tự DNA mã hóa enzym. .. khuẩn ruột mối 32 3.2 Phân tích liệu DNA metagenome hệ vi khuẩn ruột mối C gestroi 36 3.3 Đa dạng hệ vi khuẩn cộng sinh ruột mối C gestroi 41 3.4 Khai thác trình tự DNA mã hóa enzym thủy phân