L ỜI CẢM ƠN
4. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
1.3. GÂY ĐỘT BIẾN Ở VI NẤM BẰNG TIA UV
Vi nấm nói chung, Trichoderma nói riêng đều có thể xuất hiện các đột biến. Tần số xuất hiện đột biến tự nhiên là rất thấp, nằm trong khoảng 10-5 – 10-8. Con người đã sử dụng các tác nhân đột biến gây nên các đột biến nhân tạo hay cảm ứng để nâng cao tỉ lệ các đột biến phát sinh. Các đột biến này gồm nhiều loại khác nhau và chúng được thu nhận dễ dàng nhờ các phương pháp phát hiện chuyên biệt. Các tác nhân gây đột biến (mutagen) bao gồm các tác nhân vật lí (như phóng xạ, tia X, tia tử ngoại), nhiều hóa chất như các đồng đẳng của các base nitric, HNO2 (nitrous acid), các chất alxyl hóa mạch...
Đối với các vi nấm, các tác nhân gây đột biến chủ yếu là tia tử ngoại và một số hóa chất. Tia tử ngoại có bước sóng dài (10-5
- 10-6 cm) nên khó tạo ion, có lẽ chỉ tác động đến những chất hấp thu nó trực tiếp. Trong tế bào, các chất hữu cơ có mạch vòng chủ yếu như purine và pirimidine hấp thu trực tiếp tia tử ngoại. Mối liên quan chặt chẽ giữa tia tử ngoại và các cấu phần của DNA đã được chứng minh. DNA hấp thu tia tử ngoại mạnh nhất ở bước sóng 2537Ǻ, đây chính là bước sóng làm tăng tần số đột biến.
Dưới tác động của tia tử ngoại, cytosine gắn thêm phân tử nước vào liên kết C = C của mạch vòng (hình 3.6) và thymine bị đứt liên kết C = C mạch vòng nối 2 phân tử thành thymine dimer.
Hình 1.2. Tác động của tia tử ngoại tạo các dimer thimine
Stone và các cộng sự đã nhận thấy tần số đột biến tăng lên ở Staphylococcus aureus
khi môi trường nuôi chúng được chiếu tia UV trong thời gian ngắn trước khi cấy vào. Đây là tác động gián tiếp của tia tử ngoại.
Có thể khi hiện diện oxygen, tia tử ngoại tạo ra nhiều hơn các gốc peroxide : H* + O2 → HO*2
HO*2 + H* → H2O2
2HO*2 + H* → H2O2 + O2
Các peroxide là những phân tử có phản ứng mạnh, chúng dễ tạo các đột biến .
Tia tử ngoại mặc dù có khả năng gây đột biến cao ở VSV nhưng sau khi chiếu tia tử ngoại lên tế bào, nếu để ngoài ánh sáng, thì các sai hỏng phần lớn được phục hồi. Ánh sáng có tác động hoạt hóa enzyme sửa sai, cắt đứt các thymine dimer. Hiện tượng này gọi là
Các thimine kề nhau Chiếu tia tử ngoại UV
quang phục hồi (photoreactivation). Trong quá trình xử lý VSV bằng tia UV, cần phải chú ý hiện tượng này.
Bằng cách sử dụng tia X và tia UV trên loài Penicillium chrysogenum ở Mỹ, qua nhiều lần chọn lọc ngày nay thu được chủng đột biến E.15.1 có sản lượng penicilin cao hơn rất nhiều lần so với chủng ban đầu (chủng E.15.1 có sản lượng là 6000mg/l, chủng ban đầu có sản lượng 60mg/l). Wang và cộng sự đã dùng tia UV để gây đột biến loài Trichoderma
reesei ở các mốc thời gian khác nhau, kết quả tạo được chủng đột biến M23 có gen pyrG đột
biến mã hóa enzymes phân giải uridine [56]. Theo tác giả Phương Phú Công (2004), chủng
Apergillus Gm56 sau khi được xử lý bằng tia UV đã thu được 30 chủng đột biến sống sót có
một số đặc điểm hình thái và sinh lí khác nhau. Trong đó 29/30 chủng đột biến vẫn giữ được đặc điểm ban đầu của chủng là khả năng sinh xylansae, nhưng đều yếu so với chủng gốc, chỉ duy nhất một chủng thu được sau khi xử lý UV trong 10 phút (ký hiệu Apergillus
ĐB106) có khả năng sinh xylanase cao hơn chủng gốc 15% - 25%. Chủng đột biến này được sử dụng để nuôi cấy thu nhận chế phẩm enzymes thô sử dụng đơn độc hoặc kết hợp với các sản phẩm khác vào thức ăn cho gà và lợn đã làm tăng trọng gà lên 16-27%, lợn là 8- 20kg/con.
Tóm lại: Trichoderma là một nhóm nấm có nhiều đặc điểm ưu việt để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, trong đó có các CKS do các loài thuộc chi Trichoderma sinh ra. Việc nghiên cứu và nâng cao năng suất sinh tổng hợp CKS của chủng ban đầu là một yêu cầu quan trọng khi muốn đưa các chủng giống này vào thực tiễn sản xuất. Trong các nhân tố gây đột biến, tia UV là tác nhân phù hợp để xử lý và gây đột biến chủng gốc Trichoderma nhằm thu được các chủng đột biến có năng suất sinh tổng hợp CKS cao hơn.
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU