Повышение продукции феназиновых антибиотиков у бактерий Pseudomonas aurantiaca путем клонирования phzIR генов и внесения в ростовую среду антиоксидантных добавок

Abstract

С использованием геномной ДНК бактерий P. aurantiaca получен ПЦР-продукт размером 1735 п.о., несущий последовательность phzIR-генов, которые являются позитивными регуляторами феназинового оперона с участием QS-системы. Корректность клонирования подтверждена секвенированием – степень гомологии участка phzIR-генов с таковым известного штамма P. aureofaciens 30–84 составила 94%. Для изучения эффекта дополнительных копий phzIR-генов на синтез N-гексаноил-гомосерин лактона и выход феназинов осуществлено их встраивание в состав плазмиды pAYC31 (15–20 копий на клетку) и введение в бактерии P. aurantiaca дикого типа, а также полученных ранее на его основе мутантных штаммов В-162/255 и В-162/17 (уровень синтеза феназинов 420 мг/л и 210 мг/л, соответственно). Установлено, что продукция N-гексаноил-гомосерин лактона у всех рекомбинантных бактерий, несущих плазмиду pAYC31phzIR, оказалась в среднем в 1,7–2,2 раза выше по сравнению с бесплазмидными вариантами. Что касается продукции феназиновых антибиотиков, то наиболее выраженный положительный эффект плазмиды pAYC31phzIR наблюдался лишь при введении ее в клетки штамма В-162 дикого типа – выход феназинов у них возрос в 5,4 раза и достиг 410 мг/л. Вместе с тем, у мутантных бактерий, уже имеющих высокий уровень синтеза феназинов, в присутствии плазмиды pAYC31phzIR их продукция повысилась лишь в 1,2 раза (для штамма В-162/255 до 500 мг/л), и в 1,4 раза (для штамма В-162/17 до 300 мг/л). Использования в качестве добавок в среду культивирования антиоксидантов, причем, преимущественно растительного происхождения позволяет дополнительно повысить выход феназинов до 842мг/л.