مطالعه فیلوژنتیکی باکتری سودوموناس پوتیدا تولید کننده پرولین دهیدروژناز و آنالیز بیوانفورماتیکی آنزیم جداسازی شده

Abstract

فلاو آنزیم پرولین دهیدروژناز (EC 1.5.99.8) نقش مهمی را در زیست حسگرها و کیتهای غربالگری به منظور تشخیص بیماریهای متابولیک مرتبط با نقص پرولین ایفاء می نماید. هدف از این تحقیق، جداسازی و تعیین مشخصات میکروارگانیسم های تولید کننده آنزیمهای دخیل در متابولیسم پرولین از نمونه های خاک ایران بود. غربالگری آنزیم های تخریب کننده L-پرولین از نمونه های خاک در سه مرحله شامل تکنیک کشت غنی، کروماتوگرافی لایه نازک و سنجش فعالیت آنزیمی، انجام شد. میکروارگانیسم جداسازی شده توسط واکنشهای بیوشیمیایی، آنالیز ژنهای RNA ریبوزومی s16، 16S-23S rRNA Internal Transcribed Spacer (ITS) و رسم درخت فیلوژنتیکی تعیین مشخصات گردید. مطالعات کینتیکی بر روی آنزیم شناسایی شده انجام شد و ساختار سه بعدی آن توسط روشهای بیوانفورماتیکی، شبیه سازی گردید. در بین 150 میکروارگانیسم جداسازی شده از 30 نمونه خاک، تنها یک سویه باکتری، فعالیت قابل ملاحظه ای نسبت به اسید آمینه L-پرولین (U/ml10) از خود نشان داد. پارامترهای ثابت میکائیلیس-منتن و سرعت ماگزیمم به ترتیب 12/0 میلی مولار و 11/0 میلی مولار بر دقیقه محاسبه شدند. سویه باکتری با استفاده از آنالیز فیلوژنتیکی ژنهای RNA ریبوزومی s16 و ITS به عنوان Biotype جدیدی از سودوموناس پوتیدا شناسایی شد. ساختاز سه بعدی شبیه سازی شده از آنزیم مذکور نیز قرار داشتن پرولین دهیدروژناز جداسازی شده در آنزیمهای خانواده سودوموناس پوتیداها را تایید نمود. این تحقیق اولین گزارش از تولید پرولین دهیدروژناز توسط باکتری سودوموناس پوتیدا جداسازی شده از نمونه خاک می باشد.