Luận án tiến sĩ: Đánh giá đa dạng vi sinh vật suối nước nóng Bình Châu ứng dụng metagenomics

• Tác giả: Trần Thanh Thủy
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Kim Thoa
• Trường học: Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Vi sinh vật học
• Đề tài: Nghiên cứu đánh giá đa dạng vi sinh vật, sàng lọc, thu nhận và xác định tính chất của cellulase suối nước nóng Bình Châu, Việt Nam bằng kỹ thuật metagenomics
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về cellulase và đa dạng vi sinh vật trong suối nước nóng

Cellulase là một nhóm enzyme thủy phân cellulose, thành phần chính của lignocellulose. Enzyme này đóng vai trò quan trọng trong chu trình carbon tự nhiên. Suối nước nóng là môi trường khắc nghiệt với nhiệt độ cao và pH biến đổi. Những nơi này chứa hệ vi sinh vật đa dạng và độc đáo. Các vi sinh vật ưa nhiệt sản sinh cellulase có tính chất đặc biệt. Chúng có khả năng chịu nhiệt và bền vững trong điều kiện công nghiệp. Nghiên cứu này tập trung vào suối nước nóng Bình Châu, Việt Nam. Mục tiêu là đánh giá đa dạng vi sinh vật và tìm kiếm cellulase mới. Kỹ thuật metagenomics được áp dụng để phân tích mẫu môi trường. Phương pháp này cho phép tiếp cận vi sinh vật chưa nuôi cấy được trong phòng thí nghiệm. Kết quả thu được cung cấp dữ liệu quý giá về enzyme cellulase nhiệt ổn định.

1.1. Đặc điểm hóa sinh và phân loại cellulase

Cellulase bao gồm ba loại enzyme chính: endoglucanase, exoglucanase và β-glucosidase. Endoglucanase cắt các liên kết β-1,4-glycosidic bên trong chuỗi cellulose. Exoglucanase hoạt động ở đầu mút cellulose, giải phóng cellobiose. β-Glucosidase thủy phân cellobiose thành glucose. Enzyme cellulase từ vi sinh vật ưa nhiệt thường có nhiệt độ hoạt động tối ưu cao. Chúng cũng thể hiện độ ổn định pH rộng, phù hợp với môi trường kiềm. Các ion kim loại như Ca2+, Mg2+ có thể tăng cường hoạt tính enzyme. Nghiên cứu đã xác định nhiều cellulase mới từ metagenome của suối nước nóng.

1.2. Ứng dụng công nghệ sinh học của cellulase ưa nhiệt

Cellulase ưa nhiệt có tiềm năng ứng dụng lớn trong nhiều ngành công nghiệp. Trong sản xuất nhiên liệu sinh học, enzyme này giúp chuyển đổi biomass cellulose thành ethanol. Ngành dệt may sử dụng cellulase để xử lý vải denim và cải thiện chất lượng sợi. Trong công nghiệp giấy và bột giấy, enzyme hỗ trợ tẩy trắng và xử lý bột giấy. Các ứng dụng khác bao gồm thức ăn gia súc, chất tẩy rửa và xử lý chất thải. Cellulase nhiệt ổn định giảm chi phí quy trình do không cần làm mát. Nó cũng tăng hiệu suất trong các phản ứng ở nhiệt độ cao. Nghiên cứu tìm kiếm cellulase mới nhằm đáp ứng nhu cầu công nghiệp ngày càng tăng.

II. Phân tích thách thức trong nghiên cứu cellulase từ môi trường nhiệt độ cao

Nghiên cứu cellulase từ suối nước nóng đối mặt nhiều thách thức. Một vấn đề lớn là phần lớn vi sinh vật trong môi trường chưa được nuôi cấy. Các phương pháp truyền thống chỉ khai thác được một phần nhỏ đa dạng vi sinh vật. Điều này hạn chế khả năng tìm kiếm enzyme mới có tính chất ưu việt. Môi trường nhiệt độ cao cũng gây khó khăn trong bảo quản và vận chuyển mẫu. Hoạt tính cellulase bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như ion kim loại và pH. Ví dụ, ion Cu2+ và Zn2+ thường ức chế hoạt động enzyme. Cần có phương pháp tiếp cận mới để vượt qua các giới hạn này. Kỹ thuật metagenomics hứa hẹn giải quyết các thách thức trên một cách hiệu quả.

2.1. Ảnh hưởng của ion kim loại lên hoạt tính cellulase

Ion kim loại có vai trò kép đối với hoạt tính cellulase. Một số ion như Ca2+, Mn2+ và Mg2+ thường kích hoạt enzyme. Chúng đóng vai trò cofactor, ổn định cấu trúc enzyme hoặc tham gia phản ứng xúc tác. Ngược lại, các ion như Cu2+, Zn2+ và Hg2+ thường ức chế hoạt động. Sự ức chế có thể do tương tác với nhóm chức của amino acid trong site hoạt động. Nghiên cứu trên cellulase từ suối nước nóng cho thấy sự biến đổi này. Bảng tổng hợp từ tài liệu liệt kê ảnh hưởng cụ thể của từng ion. Việc xác định ảnh hưởng ion kim loại giúp tối ưu hóa điều kiện sử dụng enzyme trong công nghiệp.

2.2. Khó khăn trong sàng lọc cellulase từ vi sinh vật chưa nuôi cấy

Đa số vi sinh vật trong môi trường tự nhiên chưa thể nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Phương pháp sàng lọc truyền thống dựa trên nuôi cấy bỏ lỡ nhiều nguồn enzyme tiềm năng. Các gen cellulase từ cộng đồng vi sinh vật phức tạp rất khó tiếp cận. Thư viện metagenome chứa hàng triệu trình tự DNA, gây thách thức trong phân tích. Việc xác định đúng gen cellulase đòi hỏi công cụ sinh học tin học tiên tiến. Biểu hiện gen cellulase từ môi trường lạ trong hệ thống E. coli thường gặp khó khăn. Protein có thể không gập nếp đúng hoặc không hòa tan. Cần chiến lược sàng lọc và biểu hiện tối ưu để thu nhận enzyme hoạt động.

III. Giải pháp metagenomics trong sàng lọc và xác định tính chất cellulase

Kỹ thuật metagenomics cung cấp giải pháp hiệu quả cho nghiên cứu cellulase. Phương pháp này cho phép phân tích trực tiếp DNA từ mẫu môi trường mà không cần nuôi cấy vi sinh vật. Quy trình bao gồm thu thập mẫu, chiết xuất DNA metagenome và giải trình tự. Dữ liệu trình tự được phân tích để tìm kiếm gen cellulase bằng công cụ sinh học tin học. Các gen ứng viên được nhân dòng và biểu hiện trong hệ thống E. coli. Enzyme thu được sau đó được đặc tính hóa về nhiệt độ, pH và ảnh hưởng ion kim loại. Nghiên cứu này áp dụng metagenomics trên mẫu từ suối nước nóng Bình Châu. Kết quả xác định nhiều cellulase mới với tính chất nhiệt ổn định và bền kiềm.

3.1. Kỹ thuật metagenomics đánh giá đa dạng vi sinh vật

Metagenomics đánh giá đa dạng vi sinh vật thông qua phân tích trình tự DNA. Các marker gene như 16S rRNA được sử dụng để xác định thành phần loài. Dữ liệu giải trình tự shotgun cung cấp thông tin về chức năng gen. Phương pháp này tiết lộ sự phong phú và phân bố của gen cellulase trong cộng đồng. Công cụ như MG-RAST, QIIME được dùng để xử lý và phân tích dữ liệu. Kết quả cho thấy vi sinh vật nhiệt độ cao có đa dạng chức năng cao. Nhiều gen cellulase chưa được biết đến trước đây được phát hiện. Metagenomics mở ra cơ hội khai thác nguồn tài nguyên sinh học quý giá từ môi trường.

3.2. Phương pháp biểu hiện gen và đặc tính hóa cellulase

Biểu hiện gen cellulase thường sử dụng hệ thống E. coli với vector pET. Gen mục tiêu được khuếch đại bằng PCR với cặp mồi chuyên biệt. Fragment DNA được đưa vào vector và biến đổi vào tế bào chủ. Điều kiện biểu hiện được tối ưu hóa để protein hòa tan và hoạt động. Cellulase thu được được tinh sạch bằng sắc ký ái lực. Đặc tính hóa bao gồm đo hoạt động enzyme ở các nhiệt độ và pH khác nhau. Ảnh hưởng của ion kim loại cũng được khảo sát. Nghiên cứu xác định cellulase mới có nhiệt độ tối ưu cao và bền kiềm. Các enzyme này có tiềm năng ứng dụng trong công nghiệp xử lý biomass.

IV. Kết luận và ứng dụng tiềm năng của cellulase từ suối nước nóng

Nghiên cứu đã thành công đánh giá đa dạng vi sinh vật trong suối nước nóng Bình Châu. Kỹ thuật metagenomics xác định nhiều gen cellulase mới từ cộng đồng vi sinh vật. Hai gen cellulase được biểu hiện và đặc tính hóa chi tiết. Enzyme thể hiện tính chất nhiệt ổn định và bền kiềm, phù hợp ứng dụng công nghiệp. Kết quả đóng góp vào hiểu biết về hệ vi sinh vật môi trường nhiệt độ cao. Nghiên cứu cung cấp nguồn enzyme mới cho các quy trình sinh học. Ứng dụng tiềm năng bao gồm sản xuất nhiên liệu sinh học, xử lý chất thải và công nghiệp dệt. Công trình mở ra hướng nghiên cứu tiếp theo về enzyme từ môi trường cực đoan.

4.1. Kết quả chính của nghiên cứu cellulase từ metagenome

Nghiên cứu thu được nhiều gen cellulase từ metagenome suối nước nóng. Hai gen cellulase mới được chọn biểu hiện thành công trong E. coli. Enzyme đầu tiên là endoglucanase với nhiệt độ hoạt động tối ưu 70°C. Enzyme thứ hai là β-glucosidase bền vững ở pH kiềm. Cả hai enzyme đều chịu được nhiệt độ cao và duy trì hoạt tính. Đặc tính này phù hợp với quy trình công nghiệp đòi hỏi điều kiện khắc nghiệt. Kết quả xác nhận hiệu quả của metagenomics trong khai thác enzyme mới. Nghiên cứu cũng bổ sung dữ liệu về đa dạng chức năng vi sinh vật nhiệt độ cao.

4.2. Ứng dụng trong công nghiệp và bảo vệ môi trường

Cellulase nhiệt ổn định có nhiều ứng dụng công nghiệp quan trọng. Trong sản xuất ethanol cellulose, enzyme giúp chuyển đổi biomass phế thải thành nhiên liệu. Công nghiệp giấy sử dụng cellulase để tẩy trắng và cải thiện chất lượng bột giấy. Ứng dụng trong xử lý chất thải cellulose giúp giảm ô nhiễm môi trường. Enzyme cũng được dùng trong sản xuất thức ăn gia súc và chất tẩy rửa. Tính chất bền kiềm mở rộng phạm vi ứng dụng trong điều kiện pH cao. Việc khai thác enzyme từ nguồn bản địa Việt Nam có ý nghĩa kinh tế và khoa học. Nghiên cứu góp phần phát triển công nghệ sinh học bền vững tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

viÖn hµn l©m khoa häc vµ c«ng nghÖ viÖt nam viÖn c«ng nghÖ sinh häc TRẦN THANH THỦY NGHI£N CøU ®¸nh gi¸ ®a d¹ng vi sinh vËt, SµNG LäC, THU NHËN Vµ X¸C §ÞNH TÝNH CHÊT CñA CELLULASE SUèI N¦íC NãNG b×nh ch©u, VIÖT NAM b»ng kü thuËt metagenomicS luËn ¸n tiÕn sÜ sinh häc Hµ néi - 2021 viÖn hµn l©m khoa häc vµ c«ng nghÖ viÖt nam viÖn c«ng nghÖ sinh häc TRẦN THANH THỦY NGHI£N CøU ®¸nh gi¸ ®a d¹ng vi sinh vËt, SµNG LäC, THU NHËN Vµ X¸C §ÞNH TÝNH CHÊT CñA CELLULASE SUèI N¦íC NãNG b×nh ch©u, VIÖT NAM b»ng kü thuËt metagenomicS Chuyªn ngµnh : Vi sinh vËt häc M· sè : 9 42 01 07 luËn ¸n tiÕn sÜ sinh häc Người hướng dẫn khoa học: 1. Nguyễn Kim Thoa Viện Công nghệ sinh học 2. Trần Đình Mấn Viện Công nghệ sinh học Hµ néi - 2021 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến TS. Nguyễn Kim Thoa và PGS. Trần Đình Mấn, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam – những người thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án này. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học, phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ gen, phòng Công nghệ Vật liệu sinh học, các cán bộ tại cơ sở đào tạo thuộc Viện Công nghệ sinh học, phòng Hệ gen học chức năng thuộc Viện Nghiên cứu hệ gen, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất, máy móc, trang thiết bị cũng như các thủ tục cần thiết để tôi có thể hoàn thành luận án. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các đồng nghiệp tham gia đề tài ĐTĐLCN.15/14, các chú, anh, chị, em cán bộ phòng Công nghệ Vật liệu sinh học đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, những người thân đã luôn ở bên cạnh chia sẻ, động viên, khích lệ, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt để tôi có thể tập trung, yên tâm học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án của mình. Hà Nội, ngày . năm 2021 Tác giả Trần Thanh Thủy i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với các cộng sự khác. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã được công bố trên các tạp chí khoa học chuyên ngành với sự đồng ý và cho phép của các đồng tác giả. Phần còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày … tháng … năm 2021 Tác giả Trần Thanh Thủy ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN . i LỜI CAM ĐOAN . ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT. vii DANH MỤC CÁC BẢNG .x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ . xi MỞ ĐẦU . TỔNG QUAN TÀI LIỆU . Khu hệ vi sinh vật trong suối nước nóng. Đặc điểm hóa sinh . Ứng dụng công nghệ sinh học của cellulase ưa nhiệt . Metagenomics trong nghiên cứu đa dạng vi sinh vật và khai thác các gen mới . Các phương pháp khai thác gen mới bằng kỹ thuật Metagenomics . Phương pháp đánh giá đa dạng vi sinh vật từ dữ liệu giải trình tự DNA metagenome . Ứng dụng kỹ thuật Metagenomics để đánh giá đa dạng vi sinh vật và khai thác các gen mã hóa cho enzyme mới . Tình hình ứng dụng metagenomics vào nghiên cứu đa dạng vi sinh vật và khai thác các gen mã hóa cho cellulase ở Việt Nam. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . Vi sinh vật. Cặp mồi sử dụng . Gen nghiên cứu. Các hóa chất sử dụng . Môi trường nuôi cấy . Máy móc và thiết bị . Phương pháp nghiên cứu . Tách chiết DNA metagenome của mẫu suối nước nóng Bình Châu. Giải trình tự DNA metagenome suối nước nóng Bình Châu . Các phương pháp tin sinh. Khuếch đại gen endoglucanase_18736 và β-glucosidase_32768 . Tạo vector biểu hiện pET-17b gắn các đoạn gen endoglucanase_18736/ β-glucosidase_32768 . Biến nạp vector biểu hiện pET-17b chứa các đoạn gen endoglucanase_18736/ β-glucosidase_32768 vào E. coli TOP10F’ bằng phương pháp xung điện . Chọn lọc dòng E. coli mang vector pET17b-18736/ và pET17b-32768. coli tái tổ hợp mang vector pET-17b_18736 và pET-17b_32768 . Biểu hiện gen denovogenes_18736 và denovogenes_32768 . Xác định trọng lượng sinh khối khô . Phương pháp thu nhận enzyme thô . Phương pháp xác định hoạt tính endoglucanase . Phương pháp xác định hoạt tính -glucosidase . Ảnh hưởng của một số yếu tố lên mức độ biểu hiện endoglucanase_18736 và β-glucanase_32768 . Động thái sinh trưởng và sinh endoglucanase, β-glucosidase tái tổ hợp . Tinh sạch endoglucanase và β-glucosidase tái tổ hợp . Định lượng protein tổng số . Điện di protein SDS-PAGE . Kiểm tra hoạt tính endoglucanase bằng Zymogram (Điện di protein trên gel polyacrylamide có chứa cơ chất CMC) . Kiểm tra hoạt tính β-glucosidase bằng Zymogram . Nghiên cứu một số đặc tính của enzyme tái tổ hợp . Xử lý thống kê . KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU . Khai thác bộ dữ liệu giải trình tự DNA metagenome vi sinh vật suối nước nóng Bình Châu, đánh giá đa dạng vi sinh vật và xây dựng bộ dữ liệu gen mã hóa cho cellulase . Tách chiết và tinh sạch DNA metagenome vi sinh vật suối nước nóng Bình Châu . Khai thác bộ dữ liệu DNA metagenome, đánh giá đa dạng vi sinh vật, xác định và tổng hợp gen mới mã hóa cho các enzyme thủy phân cellulose (enzyme chịu kiềm, chịu axit và chịu nhiệt) . Biểu hiện gen [denovogenes]_18736 và [denovogenes]_32768 . Thiết kế vector biểu hiện gen [denovogenes]_18736 và [denovogenes]_32768 trong E. Lựa chọn một số điều kiện biểu hiện gen [denovogenes]_18736 và [denovogenes]_32768 trong E. Động thái sinh trưởng và biểu hiện endoglucanase và β-glucosidase của chủng E. coli C43(DE3) tái tổ hợp . Tinh sạch và xác định tính chất của các cellulase tái tổ hợp . Tinh sạch enzyme tái tổ hợp . BÀN LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU . Đa dạng vi sinh vật và tiềm năng khai thác các gen mới mã hóa cho cellulase suối nước nóng Bình Châu thông qua cách tiếp cận không phụ thuộc vào nuôi cấy. Đa dạng vi sinh vật . Tiềm năng khai thác các gen mới mã hóa cho cellulase . Mối liên hệ giữa mô hình cấu trúc với các đặc điểm của endoglucanase_18736 và β-glucosidase_32768 . Phân tích các do main ch ức năng c ủa endoglucana se_18 736 và β-glucos idase _3 2768 . Mô hình cấu trúc 3D của endoglucanase_18736 và β-glucosidase_32768 tái tổ hợp .104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .111 NHỮNG CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ Đà CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI .113 TÓM TẮT LUẬN ÁN BẰNG TIẾNG ANH .114 TÀI LIỆU THAM KHẢO .1 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt APS Ammonium persulfate Ammonium persulfate BGI Beijing Genomics Institute Viện nghiên cứu hệ gen Bắc Kinh BLAST Basic Local Alignment Công cụ tìm kiếm các trình tự tương Search Tool đồng trực tuyến của NCBI Bp Base pair Cặp base BSA Bovine serum albumin Albumin huyết thanh bò CAZy Carbohydrate – Active Enzyme thủy phân carbohydrate enzymes CBMs hay Carbohydrate Binding Module/Vùng liên kết với CBD modules/Domains carbohydrate CD Catalytic domain Vùng xúc tác CEs Carbohydrate esterases Carbohydrate esterases CMC Carboxymethyl cellulose Carboxymethyl cellulose CSDL Cơ sở dữ liệu dH2O Deionized water Nước deion DNA Deoxyribonucleic acid Axit Deoxyribonucleic DNSA 3,5-Dinitrosalicylic acid Axit 3,5-Dinitrosalicylic dNTP 2’ – deoxyribonucleoside 2’ – deoxyribonucleoside 5’ - 5’ – triphosphate triphosphate DPPE 1,2-bis 1,2-bis (diphenylphosphino) ethylene (diphenylphosphino) ethylene EBI European Bioinformatics Viện nghiên cứu tin sinh Châu Âu Institute EDTA Ethylene diamine tetra Axit ethylene diamine tetra acetic acetic acid vii EMBL European Molecular Phòng thí nghiệm sinh học phân tử Biology Laboratory Châu Âu ExPASY Expert Protein Analysis Hệ thống chuyên phân tích protein System GH Glycoside hydrolase Họ enzyme thủy phân glycoside GTs Glycosyl transferases Glycosyl transferases HTS High throughput Giải trình tự thông lượng cao Sequencing IPTG Isopropyl β- D-1- Isopropyl β- D-1- thiogalactopyranoside thiogalactopyranoside Kb Kilo base Đơn vị đo kích thước của axit nucleic KDa Kilo Dalton Đơn vị đo kích thước protein KEGG Kyoto Encyclopedia of Cơ sở dữ liệu về gen và hệ gen Genes and Genomes Kyoto. Km Michaelis constants Hằng số Michaelis LB Luria-Bertani Môi trường Luria-Bertani (LB) MEGAN MEtaGenomic ANalyser Phần mềm phân tích trình tự đa hệ gen NB Nutrient broth Môi trường Nutrient broth (NB) NCBI National Center for Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh Biotechnology Information học quốc gia (Mỹ) NGS Next Generation Giải trình tự gen thế hệ mới Sequencing NR Non - Redundant Cơ sở dữ liệu chứa các trình tự không dư thừa của NCBI ORF Open Reading Frame Khung đọc mở PBS Phosphate – Buffered Đệm muối phosphate saline PCR Polymerase Chain Reaction Phản ứng trùng hợp chuỗi viii PDB Protein Data Bank Ngân hàng dữ liệu protein PEG Polyethylen glycol Polyethylen glycol PLs Polysaccharide lyases Polysaccharide lyases pNPG p-nitrophenyl-β-d- p-nitrophenyl-β-d-glucopyranoside glucopyranoside SDS Sodium dodecyl sulphate Sodium dodecyl sulphate SDS - SDS – Polyacrylamide gel Điện di trên gel polyacrylamide PAGE electrophoresis Swiss-Prot Swiss Protein Cơ sở dữ liệu protein Thụy Sĩ TB Terrific Broth Môi trường Terrific broth (TB) TEMED N,N,N′,N′-Tetramethyl N,N,N′,N′-Tetramethyl ethylenediamine ethylenediamine Tm Temperature Melting Nhiệt độ nóng chảy Vmax Maximum Velocity Vận tốc tối đa Uniprot Universal Protein Resource Nguồn dữ liệu phổ biến về trình tự và chức năng của protein ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Phân bố của cellulase vào các họ GH khác nhau . Ảnh hưởng của các ion kim loại lên hoạt tính cellulase của vi sinh vật ở suối nước nóng . Đặc điểm của cellulase bền nhiệt . Cellulase bền nhiệt từ metagenome của vi sinh vật ở suối nước nóng. Nồng độ và độ tinh sạch của DNA metagenome mẫu nước và mẫu bùn suối nước nóng Bình Châu . Kết quả tinh sạch dữ liệu giải trình tự DNA metagenome suối nước nóng Bình Châu . Kết quả lắp ráp de novo metagenome suối nước nóng Bình Châu . Thống kê phân loại học DNA metagenome suối nước nóng Bình Châu đã được chú giải . Tỉ lệ các gen đã được phân loại thuộc các Ngành vi khuẩn ở suối nước nóng Bình Châu . Tỉ lệ các gen đã được phân loại thuộc các Lớp vi khuẩn ở suối nước nóng Bình Châu . Tóm tắt kết quả chú giải gen dựa vào các cơ sở dữ liệu mở . Phân bố của các ORF mã hóa cho cellulase được dự đoán từ bộ dữ liệu DNA metagenome suối nước nóng Bình Châu. Đặc điểm của 5 ORF mã hóa cho endoglucanase và β-glucosidase thỏa mãn các tiêu chí lựa chọn gen/protein mới. Kết quả tinh sạch endoglucanase và β-glucosidase tái tổ hợp bằng cột IMAC-Ni2+. Ảnh hưởng của nồng độ ion kim loại lên hoạt tính enzyme tái tổ hợp .90 x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1. Nguyên tắc hoạt động của cellulase thủy phân cellulose .