Tóm tắt Luận án tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu sự đa dạng, khả năng sinh kháng sinh của xạ khuẩn nội sinh trên cây quế (Cinnamomum cassia Presl) ở Việt Nam và đặc tính sinh học của hoạt chất từ chủng Streptomyces cavourensis YBQ59

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm đánh giá được sự đa dạng, khả năng sinh kháng sinh của xạ khuẩn nội sinh trên cây quế (Cinnamomum cassia Presl) thu thập tại miền Bắc Việt Nam và tinh sạch được một số cấu trúc hóa học có hoạt tính kháng sinh, kháng ung thư và các gen liên quan đến sinh tổng hợp kháng sinh của chủng Streptomyces cavourensis YBQ59.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu sự đa dạng, khả năng sinh kháng sinh của xạ khuẩn nội sinh trên cây quế (Cinnamomum cassia Presl) ở Việt Nam và đặc tính sinh học của hoạt chất từ chủng Streptomyces cavourensis YBQ59 viÖn hµn l©m khoa häc vµ c«ng nghÖ viÖt nam viÖn c«ng nghÖ sinh häc VŨ THỊ HẠNH NGUYÊNNGHIÊN CỨU SỰ ĐA DẠNG, KHẢ NĂNG SINH KHÁNG SINHCỦA XẠ KHUẨN NỘI SINH TRÊN CÂY QUẾ (Cinnamomum cassia Presl) Ở VIỆT NAM VÀ ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦAHOẠT CHẤT TỪ CHỦNG Streptomyces cavourensis YBQ59 Chuyên ngành : Vi sinh vật học Mã số : 9 42 01 07 tãm t¾t luËn ¸n tiÕn sÜ sinh häc hµ néi - 2019 Công trình được hoàn thành tại Viện Công nghệ sinh học Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Phí Quyết Tiến Viện Công nghệ sinh học 2. PGS. TS. Chu Kỳ Sơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án phiên chínhthức tại Viện Công nghệ sinh học, 18 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2019. Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Thư viện Viện Công nghệ sinh học - Trang web của Bộ GD&ĐT 1 MỞ ĐẦU Một trong những thành tựu của y học hiện đại là phát triển các chất kháng sinh vàkháng vi sinh vật (VSV). Cho đến nay, sử dụng kháng sinh là phương thức quantrọng trong điều trị các bệnh truyền nhiễm do VSV gây ra. Tuy nhiên việc lạm dụngthuốc kháng sinh đã trở thành yếu tố chính dẫn tới xuất hiện các chủng VSV gâybệnh kháng đa thuốc (Singh, 2012). Theo Demain và Sanchez (2009), VSV đã vàđang thay đổi tính kháng với các thuốc kháng sinh hiện đang sử dụng trong điều trịnhờ xuất hiện các đột biến mới hoặc thay đổi thông tin di truyền. Vì vậy, hướngnghiên cứu và phát triển các tác nhân kháng khuẩn mới là ưu tiên của nhiều nhà khoahọc và các công ty dược phẩm trên thế giới (Alekshun, 2007). Theo Bérdy (2012),khoảng 70% chất kháng sinh có nguồn gốc tự nhiên được sử dụng trong lâm sàngđược sinh tổng hợp bởi xạ khuẩn. Trong số 33.500 hợp chất hoạt tính sinh học cónguồn gốc từ VSV, xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces đóng vai trò quan trọng và chothấy đã sinh tổng hợp 10.400 hợp chất. Vì vậy, sự đa dạng của xạ khuẩn trong tựnhiên nói chung và XKNS nói riêng rất phong phú, hứa hẹn tiềm năng khai thác vàứng dụng các hợp chất có hoạt tính sinh học sinh tổng hợp bởi xạ khuẩn trong nhiềulĩnh vực của đời sống. Ngoài ra, nhiều chất trao đổi thứ cấp có hoạt tính sinh học từxạ khuẩn được sinh tổng hợp bởi các enzyme polyketide synthase (PKS) vànonribosomal peptide synthetase (NRPS) nên việc nghiên cứu những gen pks, nrpsliên quan đến quá trình trao đổi chất thứ cấp rất hữu ích trong việc đánh giá tiềm năngsinh tổng hợp chất kháng sinh (CKS) từ xạ khuẩn (Ayuso và cs., 2005). Cho đến nay,rất ít nghiên cứu về tài nguyên XKNS trên cây dược liệu Việt Nam được công bố vàcần được nghiên cứu nhằm bảo tồn, lưu giữ và khai thác nguồn gen VSV bản địa. Trong y học cổ truyền Việt Nam tinh dầu của cây quế (Cinnamomum sp.) đã đượcchứng minh có hoạt tính chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng nấm và chống ung thư(Singh và cs., 1995; Tariq và cs., 2006) nhưng các nghiên cứu về XKNS trên cây quếchưa được công bố nhiều. Trong nghiên cứu này, các XKNS được phân lập trên cácmôi trường chọn lọc và đa dạng sinh học của XKNS được đánh giá qua đặc điểm sinhhọc, phân bố, khả năng sinh kháng sinh và đặc điểm di truyền. Các chủng XKNS cóhoạt tính kháng VSV kiểm định, ức chế phát triển tế bào ung thư phổi, mang các genchức năng pks-I, pks-II, nrps được sàng lọc. Từ đó, nghiên cứu xác định điều kiệnnuôi cấy phù hợp và tách chiết, tinh sạch các hợp chất và giải trình tự, lắp ráp denovo, dự đoán và chú giải hệ gen của XKNS được tuyển chọn để tìm kiếm thông tinvề những gen liên quan đến quá trình tổng hợp kháng sinh. Từ những lý do trênnghiên cứu sinh thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sự đa dạng, khả năng sinh khángsinh của xạ khuẩn nội sinh trên cây quế (Cinnamomum cassia Presl) ở Việt Namvà đặc tính sinh học của hoạt chất từ chủng Streptomyces cavourensis YBQ59” 21. Mục tiêu Đánh giá được sự đa dạng, khả năng sinh kháng sinh của xạ khuẩn nội sinh trêncây quế (Cinnamomum cassia Presl) thu thập tại miền Bắc Việt Nam và tinh sạchđược một số cấu trúc hóa học có hoạt tính kháng sinh, kháng ung thư và các gen liênquan đến sinh tổng hợp kháng sinh của chủng Streptomyces cavourensis YBQ59.2. Nội dung nghiên cứu - Phân lập và nghiên cứu sự đa dạng sinh học của các chủng XKNS trên cây quế(C. cassia Presl) thu thập tại các điểm thuộc tỉnh Hòa Bình, Yên Bái và Lai Châu. - Tuyển chọn xạ khuẩn sinh chất kháng sinh hoạt tính cao và xác định một số genliên quan đến tổng hợp kháng sinh của xạ khuẩn. - Nghiên cứu đặc điểm di truyền, lên men, tách chiết và xác định một số cấu trúckháng sinh của chủng xạ khuẩn Streptomyces cavourensis YBQ59.3. Những đóng góp mới của luận án - Là nghiên cứu đầu tiên, có hệ thống về đa dạng, sinh tổng hợp chất kháng sinhcủa XKNS trên cây quế (C. cassia Presl) tại miền Bắc Việt Nam. - Sàng lọc được chủng Streptomyces cavourensis YBQ59 sinh kháng sinh phổrộng và phân lập được 8 hợp chất kháng sinh: 1-monolinolein (1), bafilomycin (2),nonactic acid (3), daidzein (4), 3′-hydroxydaidzein (5), 5,11-epoxy-10-cadinanol (6),prelactone B (7), daucosterol (8), trong đó các hợp chất 1, 3-8 được phát hiện lần đầutừ loài S. cavourensis và hợp chất 1, 2 có hoạt tính kháng vi khuẩn kháng kháng sinhcao (MIC50 8,5-30,3 µg/ml) và ức chế phát triển ba dòng tế bào ung thư A54 ...