CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.3. Khả năng sinh kháng sinh của các chủng xạ khuẩn nội sinh
3.3.2. Xác định gen mãhóa polyketide synthases (PKS-I, PKS-II) và
nonribosomal peptide synthetase (NRPS) tham gia sinh tổng hợp kháng sinh
Theo nhiều tài liệu trên thế giới công bố, một số sản phẩm trao đổi chất bậc hai có hoạt tính kháng sinh, kháng ung thƣ…của xạ khuẩn đƣợc tổng hợp bởi 3 nhóm enzyme chính là PKS-I, PKS-II và NRPS. Do đó, đánh giá các gen liên quan đến quá trình tổng hợp kháng sinh và phân tích trình tự gen có thể dự đoán cấu trúc nhóm kháng sinh do xạ khuẩn sinh ra [29]. DNA tổng số của 14 chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng ít nhất một loại vi sinh vật kiểm định sau khi xử lý với RNase đƣợc kiểm tra bằng điện di trên gel agarose 1,0% đƣợc trình bày trong Phụ lục 2, và sử dụng làm khuôn cho phản ứng PCR khuếch đại gen mã hóa PKS-I, PKS-II, NRPS. Kết quả thể hiện trên hình 3.6 và hình 3.7.
Hình 3. 6. Sản phẩm PCR khuếch đại gen pks-I, pks-II của một số chủng xạ khuẩn nội sinh đại diện
Băng M (A, B) thang DNA chuẩn 1(kb), băng 1-2 (A) sản phẩm PCR khuếch đại gen pks-I lần lượt của các chủng MPT33, MPT08; Băng 1-7 (B): Sản phẩm PCR khuếch đại gen pks-II lần lượt của các chủng MPT28, MPT08, MPT30, MPT34, MPT35, MPT14, MPT26
Hình 3. 7. Sản phẩm PCR khuếch đại gen nrps của một số chủng xạ khuẩn nội sinh đại diện
Băng M: thang DNA chuẩn 1(kb), băng 1-7: Sản phẩm PCR khuếch đại gen nrps lần lượt của các chủng MPT26, MPT33, MPT21, MPT22, MPT30, MPT25, MPT28.
Kết quả trình bày ở (3.6 và 3.7) cho thấy sản phẩm PCR khuếch đại gen liên quan đến tổng hợp kháng sinh của 14 chủng xạ khuẩn cho băng DNA có kích thƣớc khoảng 1400 bp đối với gen (pks-I), 600 bp (pks-II), 750 bp (nrps). Điều đó cho thấy 3 cặp mồi (K1F/M6R; A3F/A7R; KSαF/KSαR) đƣợc thiết kế trong thí nghiệm là phù hợp.
Xác định đƣợc 8 chủng mang gen pks-I (chiếm 57,1%), 11 chủng mang gen pks-II (chiếm 78,6%), và 11 chủng mang gen nrps (chiếm 78,6%) trên tổng số 14 chủng thí nghiệm. Trong đó, các chủng MPT08, MPT33, MPT35, MPT25, MPT26, MPT30 có mặt cả ba loại gen trên và 2 chủng MPT29, MPT37 không thể khuếch đại đƣợc một số các gen trên mặc dù thể hiện hoạt tính kháng VSV kiểm định (Bảng 3.4).
Kết quả mà nghiên cứu này thu đƣợc khác với công bố của Zhao và cộng sự (2011), gen mã hóa PKS-I, PKS-II, NRPS đã đƣợc phát hiện với tỷ lệ cao, đạt lần lƣợt 53,0%, 82,0%, 53,0% trên tổng số 60 mẫu DNA từ xạ khuẩn.
Trong đó, chủng SAUK6023 chứa cả ba loại gen trên và bốn chủng SAUK6113, SAUK6114, SAUK6013, SAUK6033 không có gen mã hóa PKS-I, PKS-II,, NRPS mặc dù có hoạt tính kháng khuẩn [72]. Các nghiên cứu sử dụng ba cặp mồi trên nhằm đánh giá đa dạng gen liên quan đến khả năng tổng hợp chất kháng sinh, kháng ung thƣ của xạ khuẩn nội sinh. Một số chủng chƣa khuếch đại đƣợc gen liên quan có thể các cặp mồi suy biến sử dụng trong nghiên chƣa phù hợp hoặc đã có những đột biến tại điểm bắt cặp của các mồi.
Bảng 3.4. Khuếch đại gen mã hóa PKS-I, PKS-II, NRPS và khả năng sinh anthracycline của 14 chủng xạ khuẩn nội sinh
STT Kí hiệu chủng PKS-I PKS-II NRPS Anthracycline
1 MPT08 + + + + 2 MPT14 + + - - 3 MPT21 - + + + 4 MPT22 - + + - 5 MPT25 + + + + 6 MPT26 + + + - 7 MPT28 - + + + 8 MPT29 - - - - 9 MPT30 + + + + 10 MPT33 + + + + 11 MPT34 - + + - 12 MPT35 + + + - 13 MPT37 - - - + 14 MPT45 + - + +
Ghi chú: +: dương tính; -: âm tính