i
TRƢƠ
̀
NG ĐA
̣
I HO
̣
C KHOA HO
̣
C TƢ
̣
NHIÊN
THÂN VĂN MINH
ii
TRƢƠ
̀
NG ĐA
̣
I HO
̣
C KHOA HO
̣
C TƢ
̣
NHIÊN
THÂN VĂN MINH
v
tiphngKthutDitruynVinCngnghsinh hc,VinKhoa hc
CngnghVitNam.Nhndphonthnhlunvn ny,tixin bytlg
bitnsusccamnhti sgipvcgqubu.
Ticngxintrntrngcmnccthy gio,cgiotrongKhoaSinhhc-
TrngihcKhoa hcTnhin,ihcQucgiaHNi,nhgingdy, dudt
ti trongthigianhctptitrng.
Cuicg,tixingilicmnnngithntronggianhvbnb
ngvinvgipti trongsutthigianhctpvnghincuvaqua.
Xin chânthànhcảmơn!
Ni,ngy12tng12m2012
Hcvin ii
NHỮNG TỪVIẾTTẮT
Amp Ampicillin
Amy Amylase
AOX Alcochol oxidase
ARN RibonucleicAcid
DNA DeoxyribonucleicAcid
dNTPs Deoxyribonucleotidetriphosphates
EDTA Ethylenediaminetetraaceticacid
IL-2 Interleukin-2
1.4.1. Tng quan v Real-time PCR 18
t qu Real-time PCR 21
T LI 24
2.1. Vt liu 24
2.1.1. Chng vi sinh vn np 24
2.1.2. Mi cho phn -time PCR 24
t b 24
2.1.4. Phn mm 25
ch 25
u 27
ng P. pastoris hp 27
ch mRNA t P. pastoris 27
2.2.3. K thut PCR 29
2.2.4. K thut Real-time PCR 30
2.2.5. X liu s dng phn mm LightCycler 4.0 31 iv
T QU O LUN 33
ng P. pastoris hp 33
ch RNA tng s t dy t m men 36
t RNA tng s 36
3.2.2. Tinh sch mRNA 37
u RNA tng s 40
3.3. Tu kin cho phn ng Real-time PCR 42
3.3.1. Tu kin Real-time PCR vi gene chun IPP1 42
3.3.2. Tn ng Real-time PCR v 43
3.4. Kt qu Real-time PCR vi gene ni chun IPP1 44
3.5. Real-time PCR v biu hin ca gene MF(ALPHA)1 46
vi
MỤC LỤC HÌNH VẼ
P. pastoris 3
P. Pastoris 8
. 9
11
12
P. pastoris . 14
-2 16
-PCR 20
22
23
P. pastoris 33
P. Pastoris 34
P. Pastoris 35
37
38
39
- 42
-
43
IPP1 -time PCR. 45
ng vt [3].
Nm men P. pastoris c s dng ph biu biu hin gen
ngon c biu hin trong P. pastoris. Vi
chng nu protein ngoc to ra vng l
t s protein lc biu hin m thi 1
mg/l), hon u hin ca protein, mt
s c s d p, biu hin
ng thi vi chaperone hoc vt bin mt s gen ca
chng biu hin tu kii tt c ng
h ng hiu bit v di truy
trong chng nn ch.
Nhng kt qu transcriptome ca chng P. pastoris i
chng, chng sinh tng hp interleukin-2, chng sinh tng hp amylase s dng
YEAST_2 array,
12.000
3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Hệ thống biểu hiện Pichia pastoris
1.1.1.Đặc điểm hệ biểu hiệnP. pastoris
P. pastoris thuc h Saccharomycetaceae sinh v
chuymethanol. Nt elip
hon by chi n h
thc tip hp
Tt c ng biu hin ca h biu hin P. pastoris n gc t
chng di NRRL- ng di (X-33, Y-
t bi t histidinol dehydrogenase
t bie dng
methanol (KM71, MC 100-ng khuyt protease (SMD1163, SMD1165,
SMD1168) [19].
Hình 1.1: Hình thái của nấm men P. pastoris[44] 4
Bảng 1.1: Các chủng biểu hiệnP. Pastoris
Tên chủng
Kiểu gen
Kiểu hình
X-33
Chng di
SMD1168
Mut
+
His
-
khuyt protease
SMD1165
Prb 1 his4
Mut
+
His
-
khuyt protease
Hu h t bin genedehydrogenase histidinol (his4
a chu hin cha his4 khi bin np. khi DNA plasmid
c bin nng nhc ch hp
ba ki
+
, Mut
s
, Mut
-
[10, 12]. Ch
+
n tt
ng ch ng di (X- ng b t
bin mt geneAOX1 t
s
vic t p n
d n nhiu
thi gian, dn ti vic gim n sn phu hin. E. coli
p cho nh u biu hin protein c u ni
disulphide cao hoc nh ci bin sau d
o c
hc to ra t E. coli b i chng h
nhng h thng biu hiS. cerevisiae, P. pastoris
s dng[41].
i vi S. Cereviasiae c hin ci sau da
c vi chi i
carbonhydrate g t ln t 50-
cng th
h - S.cerevisiae
ch-1,3 glycan u k
protein [34,
37].
P. pastoris c hin nhiu bi i sau d
casinh vn u (gm c d
gp cun, to cu n
n gng nh v
t c nh 6
Pichia ng vi s mannose ng u so vi S.
cerevisiae- P. pastoris ng ch gn chui
carbonhydrate vi 8- -1,3 glycan
u k
duy nh
pero c c ng
chuy methanol trong ni mt h enzyme, mt trong s
n
chuy
n o ra sn phm ph t
c cho t n i xy ra trong
thu h i H
2
O
2
[9].
c chuyn t
i ch
AOX2. GeneAOX1 ch a t
u hin geneAOX1 t ch b c ch
ch cm t cn thi
geneAOX1 p vi
m men tng hp mng l i [10,
12]t trong nh n trong qn h biu hin
P. pastorisu khin tng hc thit k
tng hp protein ngoi lai. 8 1.1.4. Cơ chế tiết protein ở nấm men
Protein ngo c biu hin trong t m men muc tit ra
khi t n phi cha mu tit
chuẩn[43] 10
hp th b
ng: ti th 3a, 4a, lc lp 3b, peroxisome 3c, 4b ho
1.1.5. Vector biểu hiệngene ngoại lai củaP. pastoris
1.1.5.1. Đặc điểm chung của vector biểu hiện củaP. pastoris
u vector biu hiP. pastoris c thit k
yu t sau [19]:
1. Promoter mnh: t
c biu hin mnh trong Pichia nh
p v h gene nm men t
n k a gene AOX1 ng
p vi h gene nm men ti v [24].
t hoc nhiu v t ni (MCS): e mong mun
u hin.
3 t k n gc t geneAOX1 ca P. pastoris
poly A mRNA u qu cao.
4. Gene ch th chn lc (His4): n ca Pichia
histic s d b
chng Pichia b t bin genehis4.
5. M cn thit cho s n ti ca plasmid trong vi khun
e chn lc t
h hn ti
trong t n.
mt s vector biu hi
hc
chng Mut
+
hoc (Mut
s
), gene p ti locus his4 do s
gia locus his4 ca nhim sc th nu hi5). Kt qu
cho mt hoc nhiu bn sao ca vector ti v
+
.
ng vector bng enzyme ct gii hn ti v
+
hay MutS
ng ch s d hn sao ca
vector biu hin chim 1-ng His
+
bin np.
1.2. Tổng quan về α-factor và geneMF(ALPHA)1
S sinh sn nm men S. cerevisiae n s ting c
peptide pheromone [26] -
ng v ti ng v alpha.
ng ca pheromone dn ti s dng li trong pha G1 ca chu k t
i bi cm ng ce
n ph ng
pheromone. C t bin xuc pheromone s sinh sn
c (s t hp) [39].
t chui peptide gi
Th t bin MF1 u ca
geneMF1u ki m, theo sau bi rt nhiu amino acid
n URA3 [22, 39]. Kia th t bin MF1::URA3A
cho thy sn pha gene lai c ch n, MF
t bii ch u thuc geneMF1 ca ch14
b ng s hp nhy geneMF(ALPHA)
n ca nm nem S. cerevisiae[8].
GeneMFALPHA gn 2 gene eneMF(ALPHA)1 gene MF(ALPHA)2
-factor t n n ln
c to ra bi geneMF(ALPHA)1.
ceMF(ALPHA)1:
ATGAGATTTCCTTCAATTTTTACTGCAGTTTTATTCGCAGCATCCTC
CGCATTAGCTGCTCCAGTCAACACTACAACAGAAGATGAAACGGCACA
AATTCCGGCTGAAGCTGTCATCGGTTACTTAGATTTAGAAGGGGATTTC
GATGTTGCTGTTTTGCCATTTTCCAACAGCACAAATAACGGGTTATTGTT
TATAAATACTACTATTGCCAGCATTGCTGCTAAAGAAGAAGGGGTATCT
TTGGATAAAAGAGAGGCTGAAGCTTGGCATTGGTTGCAACTAAAACCTG
GCCAACCAATGTACAAGAGAGAAGCCGAAGCTGAAGCTTGGCATTGGC
TGCAACTAAAGCCTGGCCAACCAATGTACAAAAGAGAAGCCGACGCTG
AAGCTTGGCATTGGCTGCAACTAAAGCCTGGCCAACCAATGTACAAAAG
AGAAGCCGACGCTGAAGCTTGGCATTGGTTGCAGTTAAAACCCGGCCAA
CCAATGTACTAA [44].
GeneMF(ALPHA)1 ng P. pastoris g
trong vector biu hing nm men P. pastoris
o ch h
Hình 1.6: Thiết kế tạo các chủng nấm men P. pastoris tái tổ hợp[42] 15
A- chng control; B- hp sinh protein ngoi lai: chng sinh
amylase hong sinh interleukin-2
AOX1
: AOX1 promoter; S-
u tit -factor.(MF(ALPHA1));
AOX1
: terminator;
t AOX1; Amp: gene p
a chng P. pastoris SMD1168 genome (AMY/IL-2).
1.3. Tổng quan về các protein ngoại lai trong đề tài
1.3.1. Tổng quan về Interleukin-2
Interleukin-2 (IL-2) i c bi n d u t
ng t ng min dch
mt ch tr u tr L-
mt cytokine do t a h thng min dch tng hL-c
ng s sinh
ng c n gc t tL-t trong
nhnh m . Geneil-2
ng s c
ng s. V bn cht, IL- t glycoprotein
c tii dng monome vi kh xp x 15 kDa. IL-2 tn ti vi
cu a cytokine loi 1.
IL-c gu t ng t
m -c quan
y nhiu kh u chnh min dc ca t