شناسایی، کلون، بیان و خالص سازی آنزیم نوترکیب جدید زایلاناز با مقاومت ساختاری بالا از جمعیت میکروبی شکمبه گوسفند

با توجه به نقش مهم آنزیم­ها در تسهیل عملکرد فرایند­های مختلف، استفاده از آن­ها در اغلب صنایع  بسیار مورد توجه است. درصد بسیار پایینی از میکروارگانیسم­های تولید کننده­ی آنزیم­های جدید در محیط آزمایشگاهی قابل کشت می­باشند، این درحالی است که متاژنوم منبع عظیمی از اطلاعات ژنتیکی آنزیم­های ناشناخته را می­تواند در اختیار ما قرار دهد. با توجه به اهمیت استفاده از آنزیم­ها در صنایع گوناگون، آنزیم­هایی با ساختار پایدار و مقاوم در برابر حرارت، کاربرد و عملکرد بهتری را نشان می­دهند و تحقیقات زیادی در زمینه­ی شناسایی و تولید آن­ها به صورت پیوسته صورت گرفته است. در این پژوهش با استفاده از روش­های محاسباتی، پیشگویی تعیین ساختار و استفاده از توالی آنزیم­های زایلاناز مستخرج از داده­های متاژنوم شکمبه­ی گوسفند، آنزیم زایلانازی با ساختار بسیار مقاوم  شناسایی و به صورت نوترکیب تولید شد. آنزیم زایلاناز نوترکیب مقاوم به حرارت، PersiXyn۵ نام­­گذاری شده و از DNA استخراج شده از محتویات شکمبه گوسفند کلون و در باکتری E.coli بیان و خالص گردید. فعالیت ویژه و پارامترهای کینتیکی Km و Vmax برای این آنزیم محاسبه شده و فعالیت بهینه این آنزیم در دمای ۸۰ درجه سانتی­گراد و pH ۸ مشاهده شد. آنزیم زایلاناز نوترکیب جدید پس از ۲ ساعت تیمار در دمای ۹۰ درجه سانتی­گراد ۵۸ درصد فعالیت خود را حفظ کرد. با توجه به اینکه آنزیم زایلاناز مورد مطالعه مقاوم در دمای بالا و فعال در محیط قلیایی است برای استفاده در صنایع کاغذسازی، تهیه­ی خوراک طیور و تولید سوخت زیستی مناسب می­باشد.

کلیدواژه ها:

Novel Xylanase ، In-silico screening ، Metagenome ، Thermostability ، زایلاناز ، آنزیم نوترکیب ، متاژنوم ، پایداری دمایی