MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
2. Mục tiêu của đề tài
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
4. Nội dung nghiên cứu
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Ý nghĩa khoa học
Ý nghĩa thực tiễn
6. Đóng góp mới của đề tài
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.1. Cellulose
1.1.2. Hemicellulose
1.1.3. Lignin
1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CELLULASE
1.2.1. Cơ chế hoạt động của cellulase và sự thủy phân cellulose
1.2.2. Cấu trúc của cellulase
1.3.1. Sơ lƣợc về họ cellulase
1.3.2. Cellulase của vi khuẩn và vi khuẩn cổ
1.3.3. Ứng dụng của cellulase
1.3.3.1. Ứng dụng của cellulase trong công nghệ sản xuất bia, rượu vang, chế biến thực phẩm và thức ăn
1.3.3.2. Ứng dụng cellulase trong dệt may
1.3.3.3. Ứng dụng cellulase trong chế biến bột giấy và giấy
1.3.3.4. Ứng dụng của cellulase trong sản xuất cồn sinh học
1.4.1. Sơ lƣợc về mối và đa dạng mối ở Việt Nam
1.4.2. Hệ vi sinh vật trong ruột mối bậc thấp
1.4.3. Sự tiêu hóa lignocellulose của mối
1.4.4. Tình hình nghiên cứu gen mã hóa cellulase của sinh vật trong đƣờng ruột mối bậc thấp
1.5.1. Phƣơng pháp tiếp cận tìm gen mới bằng Metagenomics
1.5.2. Phân lập gen từ thƣ viện DNA đa hệ gen
1.5.3. Khai thác và phân lập gen từ dữ liệu trình tự DNA đa hệ gen
1.5.4. Ứng dụng của Metagenomics
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.1. Đối tƣợng và vật liệu
2.1.2. Hóa chất và thiết bị máy móc
2.2.1. Các phƣơng pháp vi sinh
2.2.2. Các phƣơng pháp sinh học phân tử
2.2.2.1. Tách chiết DNA hệ gen của mối
2.2.2.2. Phương pháp thu nhận vi khuẩn ruột mối và tách chiết DNA đa hệ gen của chúng
2.2.2.3. Tinh sạch DNA đa hệ gen bằng phương pháp máng đơn (troughing) [46]
2.2.2.4. Giải trình tự DNA đa hệ gen bằng máy giải trình tự thế hệ mới HiSeq2000 của Illumina
2.2.2.5. Phương pháp biến nạp DNA plasmid vào vi khuẩn E. coli bằng sốc nhiệt
2.2.2.6. Phương pháp tách chiết DNA plasmid từ tế bào vi khuẩn E. coli [110]
2.2.2.7. Phương pháp cắt và ghép nối gen
2.2.2.8. Phương pháp tinh sạch DNA từ gel agarose bằng QIAquick Gel Extraction kit
2.2.2.9. Kỹ thuật PCR
(2) Phân lập gen endoglucanase từ DNA đa hệ gen vi sinh sinh vật ruột mối Coptotermes bằng PCR
2.2.2.10. Thiết kế vector biểu hiện pET22b(+) mang gen egc
2.2.2.11. Điện di DNA trên gel agarose [110]
2.2.2.12. Phương pháp biểu hiện gen [110]
2.2.2.13. Điện di biến tính protein trên gel polyacrylamide-SDS][110]
2.2.2.14. Điện di protein trên gel polyacrylamide không SDS
2.2.3. Các phƣơng pháp hóa sinh protein
2.2.3.1. Phương pháp tinh chế protein bằng sắc kí ái lực his-tag [110]
2.2.3.2. Định lượng protein bằng phương pháp Bradford
2.2.3.3. Định lượng đường khử bằng phương pháp DNS
2.2.3.4. Phương pháp xác định hoạt tính endoglucanase
2.2.3.5. Phương pháp xác định hoạt tính β-glucosidase và β-xylosidase
2.2.3.6. Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ, pH, các ion kim loại và một số hóa chất lên hoạt tính endoglucanase
2.2.3.7. Xác định độ bền của enzyme
2.2.3.8. Xác định thông số động học của enzyme
2.2.4. Các phƣơng pháp tin sinh học và xử lý số liệu bằng phần mềm sinh học
2.2.4.1. Phân tích trình tự DNA đa hệ gen vi khuẩn ruột mối
2.2.4.2. So sánh trình tự ORF của dữ liệu DNA đa hệ gen với CSDL của NCBI
2.2.4.3. Thiết kế mồi bằng phần mềm FastPCR
2.2.4.4. Kiểm tra vị trí của các enzyme hạn chế trên gen quan tâm bằng phần mềm trực tuyến RestrictionMapper
2.2.4.5. Chuyển mã trình tự DNA sang trình tự axit amin bằng chương trình dịch mã ExPASy
2.2.4.6. Xây dựng cây phát sinh loài của loài mối nghiên cứu với các loài mối khác bằng phần mềm Genedoc và MEGA5
2.2.4.7. Dự đoán cấu trúc của EGC bằng phần mềm Phyre2
2.2.4.8. Xác định độ sạch của protein EGC sau khi tinh chế bằng phần mềm Quantity One
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1.1. Tách chiết DNA hệ gen của mối
3.1.2. PCR khuếch đại đoạn DNA của gen mã hóa RNA ribosome 16S ti thể mối
3.1.3. Phân tích sản phẩm PCR
3.2.1. Tách chiết và tinh sạch DNA đa hệ gen vi khuẩn ruột mối C. gestroi
3.2.2. Đọc và phân tích trình tự DNA đa hệ gen vi khuẩn ruột mối C. gestroi
3.3.1. Dự đoán chức năng gen của DNA đa hệ gen vi khuẩn ruột mối C. gestroi
3.3.2. Gen mã hóa enzyme phân hủy cellulose
3.3.3. Lựa chọn ORF cellulase để biểu hiện
3.4.1. Trình tự ORF GL0130684
3.4.2. Khuếch đại gen egc
3.4.3. Ghép nối sản phẩm khuếch đại gen egc vào vector tách dòng pJET1.2/blunt
3.4.4. Biến nạp sản phẩm ghép nối vào tế bào E. coli DH10b
3.4.5. Cắt kiểm tra plasmid tái tổ hợp bằng enzyme hạn chế
A B
3.4.6. Phân tích trình tự gen wegc phân lập đƣợc từ DNA đa hệ gen vi khuẩn ruột mối C. gestroi
3.4.7. Khuếch đại gen egc không chứa tín hiệu tiết từ khuôn pJET-wegc
3.4.8. Thiết kế vector biểu hiện gen egc
A B
A B
3.5.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự biểu hiện gen egc trong tế bào E. coli
BL21(DE3)
3.5.3. Ảnh hƣởng của nồng độ IPTG đến hiệu quả cảm ứng
3.5.4. Điện di và kiểm tra hoạt tính endoglucanase của EGC
3.5.5. Tinh chế protein EGC bằng cột sắc kí ái lực His-tag
3.5.6. Tính đặc hiệu cơ chất của EGC
3.5.7. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hoạt tính endoglucanase của EGC
3.5.8. Ảnh hƣởng của pH đến hoạt tính endoglucanase của EGC
3.5.9. Độ bền nhiệt của EGC
3.5.10. Ảnh hƣởng của một số ion kim loại và hóa chất lên hoạt tính endoglucanase của EGC
3.5.11. Đặc điểm động học endoglucanase của EGC
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Anh
Tài liệu từ internet