Đề bài
Endoglucanase là một loại enzyme quan trọng tham gia vào quá trình thuỷ
phân cellulose và có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Gene EG9 có kích thước 1398 cặp base được khai thác từ dữ liệu giải trình tự DNA của vi khuẩn trong mùn xung quanh khu nấm mục trắng thuỷ phân gỗ. Đầu 5' của gene có 126 nucleotide tận cùng mã hoá cho tín hiệu tiết ở vi khuẩn gram âm và 1 269 nucleotide tiếp theo mã hóa endoglucanase GH8. Trong nghiên cứu này, gene EG9 (không chứa trình tự mã hoá tín hiệu tiết) đã được tối ưu mã bộ ba cho biểu hiện gene ở E. coli. Qua khảo sát S chủng E. coli biểu hiện bao gồm chủng 1, 2, 3, 4, 5. Enzyme EG9 biểu hiện tốt nhất trong chủng 1 và chủng 5. Tuy nhiên, ở nhiệt độ nuôi cấy 30℃ , chủng 1 là chủng có khả năng biểu hiện EG9 tốt nhất. Sau khi giảm nhiệt độ nuôi cấy xuống 25 ℃, 50 % EG9 đã được biểu hiện và có hoạt tính thuỷ phân tốt. Kết quả này mang lại tiềm năng lớn cho việc sản xuất EG9 tái tổ hợp phục vụ nghiên cứu tính chất của enzyme.
(Nguồn: Đỗ Thị Huyền 1,2, Lê Thu Hoài 1,3, Nguyễn Hải Đăng I, Nguyễn Thị Quý I Trương Nam Hải, Nghiên cứu biểu hiện gen eg9 mã hóa endoglucanase GH8 có nguồn gốc từ dữ liệu giải trình tự DNA đa hệ gen của vi khuẩn trong mùn xung quanh nấm mục trắng thuỷ phân gỗ trong tế bào Escherichia coli, Tạp chí Công nghệ Sinh học 19(4): 645-650, 2021)
Mỗi nhận định sau là đúng hay sai:
Lời giải chi tiết
1. Chức năng của enzyme endoglucanase là thuỷ phân thành tế bào thực vật.
- Endoglucanase là một enzyme thuộc nhóm cellulase, có khả năng thuỷ phân các liên kết β-1,4-glycosidic trong cellulose, chứ không phải thuỷ phân thành tế bào thực vật.
- Vì vậy, nhận định này sai.
2. Tín hiệu tiết enzyme endoglucanase được mã hoá ở đầu 3' của gene EG9.
- Theo đề bài, đầu 5' của gene có 126 nucleotide tận cùng mã hoá cho tín hiệu tiết ở vi khuẩn gram âm, tức là tín hiệu tiết nằm ở đầu 5' chứ không phải đầu 3'.
- Vì vậy, nhận định này sai.
3. Vi khuẩn có biểu hiện gene EG9 có khả năng làm mục gỗ.
- Gene EG9 mã hóa cho enzyme endoglucanase thuộc nhóm GH8, có khả năng thủy phân cellulose. Quá trình thủy phân cellulose là một phần quan trọng trong việc làm phân hủy gỗ bởi vì cellulose là thành phần chính trong thành tế bào của thực vật.
- Vì vậy, vi khuẩn biểu hiện gene EG9 có thể có khả năng tham gia làm mục gỗ. Do đó, nhận định này đúng.
4. Sử dụng chủng vi khuẩn E. coli số 1 ở 25 ℃ sẽ cho khả năng biểu hiện gene EG9 tốt nhất, có hoạt tính thủy phân tốt.
- Theo đề bài, chủng vi khuẩn E. coli số 1 biểu hiện tốt nhất ở nhiệt độ 30℃ và giảm xuống 25 ℃ thì chỉ có 50% EG9 được biểu hiện. - Do đó, khi sử dụng vi khuẩn E. coli số 1 ở 25℃ sẽ không cho khả năng biểu hiện EG9 tốt nhất.
- Vì vậy, nhận định này sai.
Chú ý khi giải
- Phân tích kỹ từng thông tin trong đề bài để xác định chiều dài gene, vị trí của các tín hiệu quan trọng và điều kiện ảnh hưởng đến sự biểu hiện của gene.
- Hiểu rõ chức năng của enzyme endoglucanase để xác định chức năng của gene biểu hiện enzyme này.
- Chú ý nhiệt độ tối ưu cho biểu hiện gene bởi vì nhiệt độ có thể ảnh hưởng rất lớn đến mức độ biểu hiện của protein trong vi sinh vật.
- Đọc kỹ để xác định đầu 5' và đầu 3' của gene, thông tin này giúp xác định đúng vị trí của các thành phần mã hóa.