1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.4.5.5.Sự điều hòa nguồn carbon
Điều kiện phát triển ảnh hưởng rõ rệt đến hoạt tính thủy giải cellulose của
C. thermocellum cũng như các thành phần của cellulosome. Hoạt tính cellulase
tổng cao hơn ở tế bào nuôi cấy trên cellulose hơn tế bào nuôi cấy trên cellobiose.
C. thermocellum điều hòa sản xuất cellulase phụ thuộc vào nguồn carbon và
nguồn năng lượng có sẵn. Mức độ sản xuất enzyme c a o khi nguồn carbon và năng lượng có sẵn bị giới hạn và có sự hiện diện cellulose tinh thể [11].
Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng mRNA CelS được kiểm soát bởi tốc độ tăng trưởng trong điều kiện hạn chế của carbon hoặc nguồn nitơ. Sự biểu hiện trong điều kiện giới hạn carbon cao hơn dưới điều kiện dưới hạn nitrogen, cho thấy tác động của nguồn carbon trên sự phiên mã. Sự phiên mã tỷ lệ nghịch với tốc độ tăng trưởng. Biểu hiện của gen CelS gấp ba lần cao hơn trong giữa giai đoạn tăng trưởng mũ trên cellulose so với cellobiose [11].
Trong loài ưa nhiệt trung bình C. cellulovoran, tinh thể cellulose thúc đẩy sự xắp xếp cellulosome. Khi phát triển trên cellobiose, protein thuộc cellulosome không được tổ chức nhưng cũng hiện diện trong môi trường nuôi cấy. Khi cho thêm cellulose tinh thể đối với dịch nuôi cấy ngoại bào, cellulosome được hình thành. Bổ sung carbohydrate hòa tan vào môi trường có tế bào phát triển trên cellulose dẫn đến biến mất nhanh chóng của khối u trong vài phút. Cellulosome
của C. cellulovoran chứa không chỉ những enzym cho phân hủy cellulose mà còn
cho sự phân hủy xylan, lichenan, pectin và mannan, giống như cellulosome của
C. thermocellum [11].
Một nghiên cứu gần đây bằng cách sử dụng kỹ thuật Northern dot blot nhằm bán định lượng biểu hiện của các gen cellulase, hemicellulase và pectinase khác nhau cho thấy xylan, cellulose hoặc pectin, khi được sử dụng như là nguồn cacbon, đã làm gia tăng mức độ biểu hiện hầu hết các gen. Những kết quả này cung cấp bằng chứng về sự phối hợp biểu hiện của gen cellulase và hemicellulase, sự tồn tại của sự kìm hãm dị hóa, và ảnh hưởng của hemicellulose trên sự phân hủy cellulose. Sự biểu hiện proteome của cellulosome bị tác động nhiều hơn bởi nguồn carbon hơn là các enzym không được tổ chức cellulosome [11].