L. lactis subsp. lactis MBLL9 suşunda endüstriyel öneme sahip özelliklerin genetik determinantları

Abstract

Bu çalışmada, L. lactis subsp. lactis MBLL9 suşunda laktoz fermentasyonu, proteolitik aktivite, bakteriyosin üretimi ve faj dirençlilik özelliklerinin genetik doğası araştırıldı. Klasik mutasyon testleri, 21.5 kb büyüklükteki plazmidin laktoz fermentasyonu ve proteolitik aktivite özelliklerini kodladığına işaret etti. MBLL9 suşunun 21.5 kb plazmidi giderilmiş mutantında, M17 ortamında tanımlanan maksimum spesifik gelişme oranı ve populasyon yoğunluğundaki düşmeler, mutasyon bulgularını doğruladı. MBLL9 suşunun ürettiği bakteriyosinin tanısında, kimyasal ve fiziksel analizler yanında polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) kullanıldı. Çalışmalar sonucunda, bu suşun ürettiği bakteriyosinin laktisin 481 olduğu belirlendi. Plazmid giderme, PZR ve DNA dizi analizi verileri, laktisin 481 operonunun 22.4 kb plazmid üzerinde bulunduğunu kanıtladı. Faj-konakçı biyodenemeleri ve mutasyonel analizler, MBLL9 suşundaki faj dirençlilik sisteminin, adsorbsiyonun engellenmesi tipte ve kromozomal DNA kökenli olduğunu gösterdi. L. lactis subsp. lactis MBLL9 suşundaki konjugal aktarım yeteneği içeren tek plazmidin (22.4 kb laktisin 481 plazmidi) aktarım sıklığı, verici hücre başına 4.6x10-4 oranında gerçekleştirildi. Süt ortamında laktoz fermentasyonu/proteolitik aktivite ve laktisin 481 üretiminden sorumlu plazmidlerin stabilitesi, sırasıyla % 98 ve % 96, konjugant suş MN30'da laktisin 481 üretiminden sorumlu plazmidin stabilitesi ise % 100 olarak saptandı.

In this study, the genetic nature of lactose fermentation, proteolytic activity, bacteriocin production and phage resistance properties of L. lactis subsp. lactis MBLL9 were investigated. Classical mutation tests were pointed out that the 21.5 kb plasmid encoded lactose fermentation and proteolytic activity properties. Reductions in maximum specific growth rate and population density of the 21.5 kb plasmid cured mutant of MBLL9 confirmed the data obtained by mutation tests. In addition to physical and chemical analyses, polymerase chain reaction (PCR) was also used to identfy the bacteriocin, produced by strain MBLL9 as lacticin 481. Plasmid curing, PCR and DNA sequence analyses data showed that the lacticin 481 operon was located on 22.4 kb plasmid. The phage resistance system in strain MBLL9 was identified as adsorption inhibition type and chromosomally encoded via phage-host interaction tests and mutation analyses. Conjugal transfer frequency of the 22.4 kb plasmid, the only conjugative plasmid in the strain L. lactis subsp. lactis MBLL9, was found to be 4.6x10-4 per donor cell. The stabilities of plasmids responsible from fermentation/proteolitic activity and lacticin 481 production were identified as 98 % and 96 % respectively, where as the stability of the plasmid encoding lacticin 481 production genes in conjugant strain MN30 was 100 %