Mekanisme pengambilan dan penghasilan asid amino bagi mikroorganisma psikrofil yang bermandiri dan berpoliferasi
pada persekitaran sejuk melampau masih belum difahami sepenuhnya. Objektif kajian ini ialah untuk mengenal pasti
gen yang terlibat dalam penjanaan asid amino bagi yis psikrofil, Glaciozyma antarctica serta menentukan pengekspresan
gen tersebut semasa kehadiran dan kekurangan asid amino dalam medium pertumbuhan. Pengenalpastian gen telah
dilakukan melalui penjanaan penanda jujukan terekspres (ESTs) daripada dua perpustakaan cDNA yang dibina daripada
sel yang dikultur dalam medium pertumbuhan kompleks dan medium pertumbuhan minimum tanpa asid amino. Sebanyak
3552 klon cDNA daripada setiap perpustakaan dipilih secara rawak untuk dijujuk menghasilkan 1492 transkrip unik
(medium kompleks) dan 1928 transkrip unik (medium minimum). Analisis pemadanan telah mengenl pasti gen mengekod
protein yang terlibat di dalam pengambilan asid amino bebas, biosintesis asid amino serta gen yang terlibat dengan
kitar semula asid amino berdasarkan tapak jalan yang digunakan oleh yis model, Saccharomyces cerevisiae. Analisis
pengekspresan gen menggunakan kaedah RT-qPCR menunjukkan pengekspresan gen mengekod protein yang terlibat di
dalam pengambilan asid amino bebas iaitu permease adalah tinggi pada medium kompleks manakala pengekspresan
kebanyakan gen mengekod protein yang terlibat dalam kitar semula dan biosintesis asid amino adalah tinggi di dalam
medium minimum. Kesimpulannya, gen yang terlibat dalam penjanaan dan pengambilan asid amino bagi mikroorganisma
psikrofil adalah terpulihara seperti mikroorganisma mesofil dan pengekspresan gen-gen ini adalah diaruh oleh kehadiran
atau ketiadaan asid amino bebas pada persekitaran.
Kitin merupakan polisakarida struktur yang dapat dicurai oleh enzim kitinolisis kepada pelbagai terbitan yang boleh digunakan dalam bidang perubatan, pertanian dan rawatan air. Pengenalpastian dan pencirian gen-gen Trichoderma virens UKM1 mengekod enzim terlibat dalam pencuraian kitin krustasea telah dilakukan melalui penjanaan penanda jujukan terekspres (ESTs) dan analisis pengekspresan gen menggunakan mikroatur DNA. Sebanyak tiga perpustakaan cDNA T. virens UKM1 yang masing-masing diaruh oleh kitin, glukosamina dan kitosan telah dibina. Sejumlah 1536 klon cDNA telah dijujuk dan sebanyak 1033 ESTs berkualiti telah dijana. Seterusnya, perbezaan pengekspresan gen apabila pertumbuhan kulat diaruh dengan kehadiran kitin krustasea dan tanpa kitin pada hari ketiga dan kelima telah ditentukan. Sebanyak 1824 klon cDNA telah dititik ke atas slaid kaca dan dihibrid bersama dengan cDNA terlabel Cy3 atau Cy5 yang disintesis daripada mRNA yang dipencil daripada kulat yang ditumbuhkan dalam medium mengandungi kitin krustasea atau glukosa (kawalan). Sebanyak 91 dan 61 gen, masing-masing bagi hari ketiga dan kelima didapati terekspres melebihi dua gandaan apabila kulat menggunakan kitin krustasea sebagai sumber karbon. Beberapa gen mengekod kitinase seperti ech1 dan cht3 (endokitinase), nag1 (eksokitinase) dan nagB (glukosamina 6-P-deaminase) didapati terekspres dengan tinggi pada kedua-dua hari. Selain daripada itu, gen mengekod protein hidrofobin, protease serina dan beberapa protein hipotetik juga terekspres dengan tinggi dengan kehadiran kitin krustasea. Protein-protein ini dijangka memainkan peranan penting dalam membantu pencuraian kitin krustasea.
Many plasmid-harbouring strains of Lactococcus lactis have been isolated from milk and other sources. Plasmids of Lactococcus have been shown to harbour antibiotic resistance genes and those that express some important proteins. The generally regarded as safe (GRAS) status of L. lactis also makes it an attractive host for the production of proteins that are beneficial in numerous applications such as the production of biopharmaceutical and nutraceutical. In the present work, strains of L. lactis were isolated from cow's milk, plasmids were isolated and characterised and one of the strains was identified as a potential new lactococcal host for the expression of heterologous proteins.
Cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) is an extracellular enzyme which catalyzes the formation of cyclodextrin from starch. The production of CGTase using lactic acid bacterium is an attractive alternative and safer strategy to produce CGTase. In this study, we report the construction of genetically modified Lactococcus lactis strains harboring plasmids that secrete the Bacillus sp. G1 β-CGTase, with the aid of the signal peptides (SPs) SPK1, USP45 and native SP (NSP). Three constructed vectors, pNZ:NSP:CGT, pNZ:USP:CGT and pNZ:SPK1:CGT, were developed in this study. Each vector harbored a different SP fused to the CGTase. The formation of halo zones on starch plates indicated the production and secretion of β-CGTase by the recombinants. The expression of this enzyme is shown by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and zymogram analysis. A band size of ∼75 kDa corresponding to β-CGTase is identified in the intracellular and the extracellular environments of the host after medium modification. The replacement of glucose by starch in the medium was shown to induce β-CGTase production in L. lactis. Although β-CGTase production is comparatively low in NZ:SPK1:CGT, the SP SPK1 was shown to have higher secretion efficiency compared to the other SPs used in this study.