SpStinet - vwpChiTiet

 

Công nghệ nền tạo chủng vi khuẩn Bacillus subtilis biểu hiện protein tái tổ hợp

Công nghệ này sẽ được Trung tâm Khoa học và Công nghệ Sinh học (Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TP.HCM) giới thiệu tại Techmart Công nghệ sinh học 2020 do Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN tổ chức vào các ngày 5-6/11 sắp tới.

Đây là kết quả nghiên cứu của Trung tâm Khoa học và Công nghệ Sinh học (CBB) từ năm 2012 đến nay, có thể ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, y dược, công nghệ thực phẩm và môi trường. Sản phẩm của công nghệ có thể dùng làm chủng chủ để sản xuất các hóa chất khó thực hiện bằng phương pháp hóa học, nhờ xúc tác của các enzyme trong tế bào.

ThS. Võ Trí Nam (đại diện nhóm nghiên cứu) cho biết, Bacillus subtilis là chủng vi khuẩn an toàn cho người, động vật và thân thiện với môi trường do không sản sinh các nội và ngoại độc tố. Vi khuẩn này được sử dụng làm probiotics cho người, vật nuôi, cá tôm và làm phân bón vi sinh, xử lý môi trường. Các chủng vi khuẩn Bacillus nói chung được dùng để sản xuất hơn 60% các loại enzyme/men công nghiệp. Tuy nhiên, việc sản xuất và sở hữu công nghệ tạo chủng đều nằm trong tay các tập đoàn/công ty lớn, ít có công bố và không có nhóm nghiên cứu thực hiện chuyên sâu vấn đề này ở Việt Nam.

Công nghệ nền được nhóm nghiên cứu phát triển dựa trên các tài trợ của Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (Nafosted), của Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM và Viện Hàn lâm Khoa học Thế giới (TWAS) cho Trung tâm Khoa học và Công nghệ Sinh học. Ứng dụng công nghệ nền này có thể tạo được các chủng vi khuẩn B. subtilis mang các gene tái tổ hợp trên plasmid hoặc sáp nhập vào bộ gen, có thể không mang gen kháng kháng sinh chọn lọc. Nhóm nghiên cứu cũng có thể điều chỉnh gen sử dụng kỹ thuật CRISPR/Cas9 (Nobel Hóa học 2020) hoặc các kỹ thuật khác. Protein tái tổ hợp được biểu hiện từ các chủng này có thể ở trong tế bào chất (1); tiết vào môi trường (2); có thể gắn lên bề mặt tế bào sinh dưỡng (3) hoặc gắn trên bề mặt bào tử (4). Quy trình hoạt động gồm các bước: phân tích, tối ưu hóa in silico; thu nhận gen mã hóa protein mục tiêu; tạo dòng vector và chủng biểu hiện; sàng lọc, kiểm tra khả năng biểu hiện protein mục tiêu của chủng vi sinh vật; giữ chủng.

Ưu điểm của công nghệ là: protein biểu hiện nội bào đạt mức cao nhất lên đến 52% protein tổng số trên B. subtilis; sự biểu hiện trên bề mặt tế bào, bề mặt bào tử đã được chứng minh; giúp protein tiết hiệu quả ở B. subtilis. Ngoài ra, có thể sản xuất protein tái tổ hợp sử dụng chất cảm ứng, giúp dễ dàng kiểm soát hoặc tự cảm ứng, từ đó tiết kiệm được chi phí; công nghệ có nhiều lựa chọn để quyết định phương thức biểu hiện protein tái tổ hợp trên chủng vi sinh vật, thuận lợi cho việc sử dụng trong nhiều mục tiêu, như làm vaccine hay sản xuất enzyme quy mô công nghiệp; công nghệ sản xuất protein tái tổ hợp sử dụng B. subtilis sẽ không thải ra các chất gây hại cho môi trường như kháng sinh, các protein được biểu hiện không lẫn các độc tố, có thể sản xuất một lượng protein lớn một cách dễ dàng, với chi phí thấp.

Công nghệ nền đã được công bố trên 10 bài báo quốc tế và nhiều bài báo trong nước. Một phần các sản phẩm đang được Công ty Công nghệ Sinh học phân tử MoBiTec, CHLB Đức (https://www.mobitec.com) phân phối đến các nhà khoa học trên thế giới. Các sản phẩm này bao gồm vector để mang gene như pHT01, pHT08, pHT09, pHT10, pHT24, pHT43, pHT253, pHT254, pHT255,… và các chủng chủ vi khuẩn B. subtilis như WB800N, 1012, AS1.

Đến với Techmart Công nghệ sinh học 2020, CBB mong muốn đẩy mạnh ứng dụng công nghệ nền tạo chủng B. subtilis theo các hướng: thương mại hóa các vector và chủng chủ B. subtilis, một phần của công nghệ nền; tiếp nhận thực hiện các hợp đồng hoặc hợp tác tạo chủng vi khuẩn B. subtilis để phát triển các công nghệ sản xuất protein tái tổ hợp cụ thể hoặc các hợp chất có phân tử nhỏ; xây dựng riêng các công nghệ sản xuất các protein chuyên biệt từ Trung tâm. CBB cũng sẵn sàng hợp tác thương mại hóa sản phẩm của công nghệ nền và hợp tác với các công ty để phát triển công nghệ (Trung tâm có thể tạo chủng vi khuẩn và xây dựng quy trình sản xuất quy mô pilot đồng thời tư vấn cho việc sản xuất lớn).  

Lam Vân (CESTI)

Các tin khác: