Đề tài: Tìm và phân loại các ncRNA có trong vi khuẩn bacillus subtilis

Từ những năm 60, khái niệm ncRNA (non coding RNA) đã lần đầu tiên được biết đến. Trong những năm năm gần đây, với sự phát triển vượt bậc của công nghệ sinh học, việc nghiên cứu ncRNA đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Hơn thế nữa, sự ra đời của tin sinh học đã trở thành công cụ đắc lực để hỗ trợ. Tuy nhiên, lĩnh vực này còn khá mới mẻ, cần được đầu tư nghiên cứu. Do đó tôi chọn đề tài:” Tìm và phân loại các ncRNA có trong vi khuẩn Bacillus Subtilis”.

Đề tài: Tìm và phân loại các ncRNA

có trong vi khuẩn Bacillus Subtilis.

Lý do chọn đề tài

Từ những năm 60, khái niệm ncRNA (non coding RNA) đã lần đầu tiên được biếtđến Trong những năm năm gần đây, với sự phát triển vượt bậc của công nghệ sinh học,việc nghiên cứu ncRNA đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể Hơn thế nữa, sự ra đời củatin sinh học đã trở thành công cụ đắc lực để hỗ trợ Tuy nhiên, lĩnh vực này còn khá mới

mẻ, cần được đầu tư nghiên cứu Do đó tôi chọn đề tài:” Tìm và phân loại các ncRNA có

trong vi khuẩn Bacillus Subtilis”.

Mục lục

CH

ƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NON-CODING RNA CÓ TRONG VI KHUẨN 5

1.1 Khái ni ệm về non-coding RNA có trong vi khuẩn: 5

1.1.2 Lịch sử nghiên cứu: 5

1.2 M ột số loại non-coding RNA đi ển hình và chức n ăng sinh h ọc: 9

1.2.1 Long non-coding RNA (long ncRNA): 9

1.2.1.2 Chức n ăng: 9

1.2.2 Small interfering RNA: 10

1.2.2.1 Khái ni ệm và quá trình sinh tổng hợp: 10

1.2.2.2 Cấu trúc và c ơ ch ế hoạt đ ộng của siRNA: 11

2.1.3 Đặc điểm phân bố: 17

2.1.4 Đặc điểm hình thái: 18

2.1.5 Đặc điểm sinh hóa: 18

2.1.6 Vai trò của vi khuẩn B.Subtilis 19

2.2 Phân lo ại và chức n ăng c ủa một số small RNA trong vi khuẩn

2.2.3 RNA tế bào chất (small cytoplasmatic RNA): 28

2.2.4 RNA đi ều hòa: 29

2.3.2 Ph ương pháp tin sinh h ọc: 38

3.1 H ư ớng nghiên cứu trong t ương lai: 40

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NON-CODING RNA CÓ

TRONG VI KHUẨN

.1 Khái niệm về non-coding RNA có trong vi khuẩn:

.1 Khái niệm:

Non-coding RNA (ncRNA) là phân tử RNA chức năng, mà nó không mã hóa protein

Nó còn được gọi là RNA không mã hóa protein ( non-protein-coding RNA, npcRNA),non-messenger RNA(nmRNA), RNA chức năng (fucntional- RNA, fRNA) Giới hạnsmall RNA(sRNAs) thường được sử dụng cho ncRNA ngắn của vi khuẩn Trình tự DNA

mà từ đó một ncRNA được phiên mã thường được gọi là một gen RNA

- Non-coding RNA bao gồm những RNA có tính phổ biến cao và rất quan trọng, như

là RNA thông tin (tRNA), RNA ribosome (rRNA), cũng như snoRNA, miRNA, siRNA,piRNA và long ncRNA, bao gồm ví dụ như là gen Xist( X- inactive specific transcript)-gen X bất hoạt phiên mã đặc biệt và Hotair Số ncRNA mã hóa trong hệ gen của người làchưa được biết rõ Tuy nhiên những nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực transcriptomic vàtin sinh học đã cho thấy sự tồn tại của hàng ngàn ncRNA Kể từ khi nhiều ncRNA mớiđược phát hiện tuy nhiên vẫn chưa được kiểm chứng về chức năng, và cũng có thể không

có chức năng

.2 Lịch sử nghiên cứu:

RNA lần đầu tiên được phát hiện bởi Friedrich Miescher vào năm 1868, và đến năm

1939, RNA được cho là có liên quan đến tổng hợp protein Hai thập kỉ sau đó, FrancisCrick đã phát hiện ra RNA là thành phần trung gian dịch mã Ông ta đã lí luận rằng, RNAthích hợp hơn cho cặp base với phiên mã một mRNA hơn là một polypeptide tinh khiết.Các ncRNA đầu tiên được mô tả là một tRNA alanine được tìm thấy trong nấm men bánh

mì, cấu trúc của nó đã được công bố vào năm 1965 Để sản xuất một mẫu tinh khiếtalanine tRNA, Robert W Holley đã sử dụng 140kg của nấm men bánh mì thương mại đểcung cấp cho 1g tinh khiết tRNA để phân tích

- Tiếp theo đó ribosome RNA được khám phá, tiếp theo đó là URNA trong đầu nhữngnăm 1980 Tiếp theo đó là sự phát hiện ra các ncRNA mới với snoRNAs, Xist, CRISPR,

và nhiều nữa Những bổ sung gần đây đáng chú ý bao gồm riboswitches và miRNA Việcphát hiện ra cơ chế can thiệp có liên quan đến RNA giúp Craig C Mello và Andrew Fire

về sau giành được giải Nobel sinh lý học hay y học năm 2006

.3 Chức năng:

Non-coding RNA thuộc về một vài nhóm và có liên quan đến nhiều quá trình của tếbào Những ncRNA có vai trò quan trọng trung tâm, được bảo tồn trên tất cả hoặc hầuhết sự sống của tế bào cho đến những ncRNA đặc biệt hơn về một hoặc một vài loài cóquan hệ chặt chẽ với nhau Nhiều ncRNA được bảo tồn được cho là hóa thạch phân tửhoặc các di tích từ kỉ Luka hoặc thế giới RNA

Các vai trò chính của ncRNA:

Vai trò của ncRNA trong quá trình dịch mã:

 Nhiều ncRNA trong số ncRNA được bảo tồn rất cần thiết và có liênquan phức tạp đến quá trình dịch mã

 Ribosome có các hạt ribonucleoprotein( là các rRNA liên kết vớiprotein còn gọi là tiền ribosome) Qua quá trình trưởng thành cácribonucleoprotein này chuyển từ nhân con ra tế bào chất và tạo thànhribosome ở đó) là nơi diễn ra dịch mã trong tế bào

 Ribosome bao gồm hơn 60% là rRNA Trong sinh vật nhân sơ chúngđược tạo thành từ 3 ncRNA còn trong sinh vật nhân thực là 4 ncRNA.Các rRNA đóng vai trò là chất xúc tác cho quá trình dịch mã

 Một tập hợp khác của ncRNA, tRNA từ các phân tử trung gian giữamRNA và protein snoRNA hộp H/ACA và hộp C/D là các ncRNAđược tìm thấy ở trong vi khuẩn cổ và sinh vật nhân thực.

 Enzyme Rnase MPN(là enzyme hoạt hóa ribonucleoprotein với 2 vai tròkhác nhau ở sinh vật nhân thực) bị hạn chế trong sinh vật nhân thực Cả

2 nhóm của ncRNA đều liên quan đến sự phát triển của rRNA

 Ở vi khuẩn, RNA-vận chuyển-thông tin RNA,tmRNA) là một RNP có liên quan đến giải cứu ribosome bị trì trệ(rescuing stalled ribosomes)

(transfer-messenger-ncRNA trong việc cắt intron và nối exon (RNA splicing): hầu như chỉ xảy ra ở sinhvật nhân thực

ncRNA trong việc điều hòa gen: Sự biểu hiện của hàng ngàn gen được điều hòa bởincRNAs Sự điều hòa này có thể xảy ra ở trong (cis) hoặc ở ngoài (trans):

 Tác động ngoại sinh (trans-acting):

 Ở sinh vật nhân thực: mức độ điều hòa biểu hiện gen cao hơn Một microRNA có thểlàm giảm mức độ biểu hiện của hàng trăm gen Cơ chế mà các phân tử miRNA trưởngthành hoạt động là thông qua một phần bổ sung cho một hoặc nhiều phân tử mRNA.Chức năng chính của miRNA là giảm điều hòa biểu hiện gen ncRNA Rnase P cũng

đã được chứng minh là ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen

 Trong cơ thể người, Rnase P là cần thiết cho sự sao chép bình thường và hiệu quảncRNAs khác nhau bởi RNA polymeraseIII Chúng bao gồm gen tRNA, rRNA 5S ,RNA SRP , và U6 snRNA

 ncRNAs ở vi khuẩn, RNA 6S liên kết đặc biệt với RNA polymerase holoenzyme chứayếu tố đặc trưng sigma70 Sự tương tác này ức chế sự biểu hiện từ một promoter phụthuộc vào sigma70 trong pha tĩnh

 Một ncRNAs khác ở vi khuẩn, OxyS RNA kiềm hãm bằng cách liên kết với chuỗiShine-Dalgarno OxyS RNA được tạo ra để đáp ứng với stress oxy hóa trongEscherichia coli.

 Một nghiên cứu gần đây đã cho thấy rằng chỉ có hoạt động phiên mã của trình tựncRNA có thể có ảnh hưởng đến biểu hiện gen Enzyme dịch mã RNA polymerase II

của ncRNA là cần thiết để tái tạo nhiễm sắc chất trong Schizosaccharomycespombe(nấm)

 Tác động nội sinh (cis-acting):

 Một số ncRNA được gắn vào đầu 5’UTRs của gen mã hóa protein (protein codinggen) và ảnh hưởng tới sự biểu hiện của chúng theo các con đường khác nhau Chẳnghạn như một riboswitches có thể ràng buộc trực tiếp lên một phân tử mục tiêu nhỏ, sựràng buộc của mục tiêu ảnh hưởng đến sự hoạt động của gen

 Trình tự RNA dẫn đầu (RNA leader) được tìm thấy ở đầu nguồn của gen đầu tiên củaoperons sinh tổng hợp amino acid Những nguyên tố RNA này được hình thành từmột trong hai cấu trúc có thể có trong vùng mã hóa các chuỗi peptide rất ngắn là giàuacid amino- sản phẩm cuối cùng của operon Một cấu trúc kết thúc (terminator) hìnhthành khi có sự dư thừa acid amin điều hòa và sự di chuyển của ribosome lên sự dẫnđầu phiên mã không bị cản trở Khi có một sự thiếu hụt của tRNA charged của acidamin điều hòa, ribosome translating các peptide dẫn đầu và các cấu trúcantitermination hình thành Điều này cho phép RNA polymerase sao chép lại(transcribe) các operon Các RNA dẫn đầu được biết đến là operon histidine, operonLeucine, operon Threonine và operon Tryptophan

ncRNA và cấu trục nhiễm sắc thể: chỉ có ở sinh vật nhân thực

ncRNA và hệ gen phòng thủ (defense): CRISPR (Clustered Regularly InterspacedShort Palindromic Repeats) được lặp lại tìm thấy trong DNA của nhiều vi khuẩn và vikhuẩn cổ Sự lặp đi lặp lại được ngăn cách bởi các miếng đệm (spacers) có chiều dài

tương tự Nó đã được chứng minh rằng những miếng đệm này có thể được bắt nguồn từthể thực khuẩn và sau đó giúp bảo vệ các tế bào khỏi bị nhiễm trùng

.2 Một số loại non-coding RNA điển hình và chức năng sinh học:

.1 Long non-coding RNA (long ncRNA):

Nghiên cứu các mô hình biểu hiện của long non-coding RNA sẽ là một phương pháprất quan trọng trong sự hiểu biết những vai trò của chúng trong nhiều nhiều hệ thống môhình (Epigenetic được hiểu là những thay đổi có tính hợp tác và có thể di truyền được vềmặt kiểu hình do các quá trình không liên quan đến thay đổi trình tự DNA.)

.2 Chức năng:

Chưa có thông tin cụ thể (trong vi khuẩn)

Sự điều hòa sao mã trên S cerevisiae, vi khuẩn và thực vật cũng được thực hiện bởi

lnc RNA antisense Như thế, nấm men, vi khuẩn, thực vật và con người cùng chung một

cơ chế điều khiển sao mã bởi các lncRNA không phụ thuộc siRNA

Ngày nay, nhiều chức năng của long non-coding RNA đã được tìm thấy như là truyềntín hiệu(signaling), phục vụ như mồi nhử phân tử (molecullar decoys), hoặc dẫn hướng(guiding) phức hợp ribonucleoproein đến vùng nhiễm sắc đặc biệt và cũng tham gia như

là scaffolds trong việc tái tạo (formation) phức hợp

Truyền tín hiệu: sự phiên mã của một vài lnRNA nhất định rất nhanh và trong mộtkhoảng thời gian cụ thể Sự biểu hiện của chúng có thể có trong phản ứng với các kíchthích (stimuli), chẳng hạn như căng thẳng tế bào và nhiệt độ Vì vậy, lncRNA có thể dùngnhư tín hiệu phân tử và có thể hoạt động như là phân tử đánh dấu (markers) offunctionally significant biological events

Các loại mồi phân tử hoạt động sẽ diễn ra khi những lncRNA cụ thể được sao chép,sau đó gắn vào yếu tố protein Mồi nhử lncRNA có thể là các yếu tố protein “sponge”như

là các yếu tố phiên mã và bộ điều chỉnh (modifiers) nhiễm sắc chất Điều này dẫn đếnnhững thay đổi lớn trong sản phẩm sau phiên mã của tế bào

Các lncRNA có thể dẫn hướng phân tử bằng localizing phức hợp ribonucleoproteinđặc biệt tới ác mục tiêu nhiễm sắc chất cụ thể Hoạt động này có thể gây ra những thayđổi trong biểu hiện gen cis (các gen lân cận) hoặc trans (các gen nằm xa gen) mà khôngthể được dự đoán dễ dàng bởi chính trình tự lncRNA của nó

Lắp ráp các phức hợp protein phức tạp có thể được hỗ trợ bởi các lnRNA, các yếu tốliên kết với nhau để hình thành các chức năng mới Một số lncRNA sở hữu các domainkhác nhau liên kết các yếu tố protein khác nhau hoàn toàn, có thể ảnh hưởng đến kíchhoạt hoặc kìm hãm phiên mã

.2 Small interfering RNA:

.1 Khái niệm và quá trình sinh tổng hợp:

Small interfering RNA (RNA can thiệp kích thước nhỏ) là các RNA nhỏ được hìnhthành từ các RNA sợi đôi Là một lớp của các phân tửRNA sợi đôi , chiều dài khoảng 20-

25 nucleotide siRNA đóng nhiều vai trò, nhưng nhất của nó đáng chú ý là trong conđường can thiệp RNA (RNAi), nơi mà nó can thiệp với các biểu hiện của các gen cụ thểvới trình tự nucleotide bổ sung

Ở sinh vật nhân thực: Hiện tượng RNAi lần đầu tiên được khám phá trên giun trònCaenorhabditis Elegans do câm lặng gen bởi RNA sợi đôi Theo sau đó những nghiêncứu của Guo và Kemphues đã phát hiện ra RNA sợi đối mã (antisense) và sợi mã hóa(sense) có hiệu quả ức chế biểu hiện gen như nhau Sau đó Fire và cộng sự đã tập trungdùng antisenseRNA để ức chế biểu hiện gen Hiệu quả tác động của hỗn hợp sense hayantisense ít nhất gấp 10 lần so với dùng antisense hay sense.Các siRNA được chuyển vàotrong tế bào để nghiên cứu vai trò của protein trong việc đáp ứng phá hủy DNA và điềukhiển chu kỳ tế bào, sự chuyển hóa chu kỳ tế bào cơ bản, tín hiệu và sự sắp xếp củachúng trong suốt quá trình phân bào, vận chuyển qua màng, sao mã và sự methyl hóaDNA Những phân tử này có thể dùng để phân biệt gen chủ với những gen khác Trongcác tế bào của cơ thể người, sự kích hoạt gen được thấy đầu tiên là các siRNA kích hoạtcác promoter của E-cadhehin, yếu tố tăng trưởng mạch nội mô (VEFG) và p21 làm tăngmức độ mRNA và protein của các gen này.Trong cơ thể, con đường siRNA đóng vai tròquan trọng trong việc hạn chế lây nhiễm virus vì nó làm bất ổn các RNA được tạo ratrong chu kỳ sống

Ở vi khuẩn: Chưa rõ

.2 Cấu trúc và cơ chế hoạt động của siRNA:

siRNA có một cấu trúc được xác định rõ ràng, bao gồm một RNA mạch kép ngắn(có khoảng 19-21 nucleotic) với đầu 5’-P và 3’-OH và có 2 nucleotide nhô ra

Hình Cấu trúc siRNA

Cơ chế: Chưa có cơ chế cụ thể ở vi khuẩn

.3 Chức năng:

siRNA có nhiều chức năng như:

 Chức năng vận chuyển thông tin di truyền

 Chức năng tham gia tổng hợp và vận chuyển Protein

 Chức năng hoàn thiện các phân tử RNA

 Ngoài ra RNA còn có các chức năng quan trọng khác

 Một chức năng mới được phát hiện đó là khả năng điều hoà biểu hiện gen củaRNA

.3 Small ncRNA:

.1 Khái niệm:

Small RNA là dạng phân tử RNA nhỏ (chứa từ 50-250 nucleotide) không mã hóa.Chúng có cấu trúc bậc cao và chứa một vài thân vòng Việc xác định các sRNA có thểdựa trên hai phương pháp phân tích trên máy tính lẫn kết quả thực nghiệm sRNA có thểgắn với protein đích hoặc chỉnh sửa chức năng của protein liên kết, hoặc gắn với mRNAđích và điều hòa biểu hiện của gen

.2 Một số loại small RNA và chức năng của chúng:

sRNAs có thể liên kết với protein mục tiêu, và thay đổi chức năng của protein ràngbuộc, hoặc liên kết với mRNA mục tiêu và điều hòa biểu hiện gen Có thể được phân loạisRNAs antisense như cis-encoded sRNAs, nơi có sự chồng chéo giữa các antisense Srna

và gen mục tiêu, và xuyên mã hóa sRNAs, và trans-encoded RNA, nơi antisense sRNAgen riêng biệt từ các gen mục tiêu

Tương tác với gen housekeeping: Trong số các mục tiêu của sRNAs là một số genhousekeeping Các RNA 6S liên kết với RNA polymerase và điều hòa phiên mã, tmRNA

có chức năng trong tổng hợp protein, bao gồm cả việc tái chế ribosome bị đình trệ, 4.5SRNA điều chỉnh nhận biết tín hiệu (SRP), đó là cần thiết cho sự bài tiết của các protein vàRNase P có liên quan đến trưởng thành tRNA Phản ứng lại với những căng thẳng: NhiềusRNAs được tham gia trong việc điều hòa phản ứng stress Chúng được thể hiện trongđiều kiện căng thẳng như các cú sốc lạnh, bắt đầu phản ứng SOS

Phản ứng lại với những căng thẳng: Nhiều sRNAs được tham gia trong việc điều hòaphản ứng stress Chúng được thể hiện trong điều kiện căng thẳng như các cú sốc lạnh, bắtđầu phản ứng SOS

 Điều hòa của RpoS: Gen RpoS trong E coli mã hóa 38 sigma, một yếu

tố sigma điều hòa phản ứng stress và hoạt động như một bộ điều chỉnhphiên mã các gen có liên quan trong việc thích ứng tế bào Có ít nhất basRNAs, DsrA, RprA và OxyS, điều chỉnh dịch mã RpoS DsrA và RprA

cả hai kích hoạt RpoS dịch bởi cơ sở ghép nối với một khu vực trongchuỗi dẫn đầu (leader sequence) của mRNA RpoS nà làm gián đoạnviệc hình thành một cấu trúc kẹp tóc cái mà giải phóng lên vùng tảiribosome OxyS ức chế dịch mã RpoS Cấp độ DsrA được tăng lên đểđáp ứng với nhiệt độ thấp và áp lực thẩm thấu và cấp độ RprA đượctăng lên để đáp ứng với stress thẩm thấu và căng thẳng bề mặt tế bào, do

đó tăng mức độ RpoS để đáp ứng với những điều kiện Mức độ OxyS

được tăng lên để đáp ứng với stress oxy hóa, do đó ức chế RpoS dướinhững điều kiện này.

 Sự điều hòa Protein ngoài màng: Màng ngoài của vi khuẩn gram âmhoạt động như một rào cản để ngăn chặn sự xâm nhập của các độc tốvào tế bào vi khuẩn, và đóng một vai trò quan trọng trong sự tồn tại của

tế bào vi khuẩn trong môi trường đa dạng các protein màng bên ngoài(OMPs) bao gồm Porins và adhesins Nhiều sRNAs điều hoà biểu hiệncủa OMPs OmpC Porins và OmpF là chịu trách nhiệm cho việc vậnchuyển các chất chuyển hóa và các chất độc Các biểu hiện của OmpC

và OmpF được điều hòa bởi MicC sRNAs và MicF để đáp ứng với điềukiện căng thẳng Protein màng ngoài OmpA neo màng ngoài lớp mureincủa không gian periplasmic Biểu hiện của nó là điều hòa ứcchế(downregulated) trong giai đoạn tĩnh của các tế bào tăng trưởng.Trong E coli Srna mica làm cạn kiệt OmpA, Srna Vibrio cholerae VrrAkìm hãm tổng hợp của OmpA trong phản ứng với stress

Điều hòa các gen độc lực(Virulence): Ở Salmonella InvR RNA kìm hãm tổng hợpprotein OmpD lớn bên ngoài màng, và Srna SgrS điều hòa sự biểu hiện của protein phảnứng tiết SopD Ở Staphylococcus aureus, RNAIII điều chỉnh một số gen tham gia vàoviệc sản xuất độc tố và enzyme và các protein bề mặt tế bào Các sRNAs FasX và Pel ởStreptococcus pyogenes được mã hóa trong các locus liên quan đến độc tính Pel RNAkích hoạt tổng hợp các protein bề mặt liên kết và tiết protein

Dò tìm mật độ tới hạn (Quorum sensing):

 Quorum Sensing là cơ chế vi khuẩn điều khiển gene liên quan đến mật

độ quần thể bằng cách tạo ra (Producing), phóng thích (Releasing) và dòtìm (Detecting) các phân tử tín hiệu; là tiến trình các tế bào vi khuẩnthông tin liên lạc với nhau bằng các phân tử tín hiệu Nhờ QuorumSensing, vi khuẩn có thể kích hoạt sự hoạt động của các gen mã hóa các

tiến trình như: tạo màng sinh học, tạo bào tử, phát sáng, sản xuất khángsinh, tiết ra các độc tố v.v…

 Ở các loài vi khuẩn Vibrio, sRNAs Qrr và protein chaperone Hfq có liênquan đến các quy định của quorum sensing sRNAs Qrr điều chỉnh sựbiểu hiện của mRNA quorum sensing tổng thể điều chỉnh(masterregulators) LuxR và HapR

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1 http://en.wikipedia.org/wiki/Non-coding_RNA

2 http://www.url?

sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCEQFjAA&url=http

coding_RNA&ei=QlaRUOuAMq-uiQfGnICYBA&usg=AFQjCNHE-IcSieAx8p5VSGYTdp5-m8Xu8A

11 http://www.google.com.vn/url?

sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=18&ved=0CFkQFjAHOAo&url

=http%3A%2F%2Fgenesdev.cshlp.org%2Fcontent

%2F21%2F23%2F3123.full.pdf&ei=jVmRUPy3GqeviQeZxoCwDQ&usg=AFQjCNEYuA0PKBlBlluMMpIflOBP5JdOIQ

CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI, CHỨC NĂNG SINH HỌC

CỦA CÁC ncRNA CÓ TRONG VI KHUẨN BACILLUS

SUBTILIS

.1 Tổng quan về vi khuẩn Bacillus Subtilis:

.1 Lịch sử phát triển:

Bacillus subtilis được phát hiện đầu tiên trong phân ngựa năm 1941 bởi tổchức y học Nazi của Đức Lúc đầu được sử dụng chủ yếu là để phòng bệnh lỵ chocác binh sĩ Đức chiến đấu ở Bắc Phi

Việc điều trị phải đợi đến những năm 1949 -1957, khi Henrry và các cộng sự táchđược ch subtilis Từ đó “subtilis therapy” có nghĩa là "thuốc subtilis" ra đời trị các chứngviêm ruột, viêm đại tràng, chống tiêu chảy trong rối loạn tiêu hoá Ngày nay, vi khuẩnnày đã trở nên rất phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong y học, chăn nuôi, thực phẩm .2 Đặc điểm phân loại:

Theo khóa phân loại của Bergey, vi khuẩn Bacillus Subtilis thuộc:

 Bộ: Eubacteriales

 Họ: Bacillaceae

 Giống: Bacillus

 Loài: Bacillus Subtilis

.3 Đặc điểm phân bố:

Vi khuẩn Bacillus subtilis thuộc nhóm vi sinh vật bắt buộc, chúng đượcphân bố hầu hết trong tự nhiên

Phần lớn chúng cư trú trong đất, thông thường đất trồng trọt chứa khoảng 10 - 100triệu CFU/g

Đất nghèo dinh dưỡng ở vùng sa mạc, vùng đất hoang thì vi khuẩn Bacillus subtilisrất hiếm

Nước và bùn cửa sông cũng như ở nước biển cũng có mặt bào tử và tế bào Bacillussubtilis (Vũ Thị Thứ, 1996)

.4 Đặc điểm hình thái:

Bacillus subtilis là trực khuẩn nhỏ, hai đầu tròn, G+,kích thước 0,5 - 0,8m x 1,5 – 3 m, đứng đơn lẻ hoặc thành chuỗi ngắn

Vi khuẩn có khả năng di động,có 8 - 12 lông, sinh bào tử hình bầu dục nhỏ hơn tếbào vi khuẩn và nằm giữa tế bào, kích thước từ 0,8 - 1,8 m Bào tử phát triển bằng cáchnảy mầm do sự nứt củabào tử, không kháng acid, có khả năng chịu nhiệt, chịu ẩm, tia tửngoại, tia phóngxạ (Tô Minh Châu, 2000)

.1: Vi khuẩn Bacillus Subtilis

.5 Đặc điểm sinh hóa:

Lên men không sinh hơi các loại đường: glucose, saccharose, xylose, arabinosse Indol(-), nitrate (-), VP (+), H2S(-), NH3 (+), catalase (+), amylase (+), casein (+), citrate (+),

di động (+), hiếu khí (+)

Dung huyết: một số dòng gây dung huyết ở dạng trên thạch máu ngựa và thỏ do tácđộng của hemolysine.

.1 Kết quả các phản ứng sinh hóa của B.Subtilis.

.6 Vai trò của vi khuẩn B.Subtilis

B.Subtilis I đã được chứng minh là có tuân theo các kĩ thuật di truyền, và nó đã trởnên được chấp nhận rộng rãi như một sinh vật mô hình cho các nghiên cứu ở phòng thínghiệm, đặc biệt là hình thành bào tử - là một ví dụ đơn giản về sự khác biệt của tế bào

Nó cũng có rất nhiều roi, cái mà giúp cho B.Subtilis di chuyển nhanh được trong chấtlỏng B.Suubtilis được biết đến như một “mô hình” (model) trong phòng thí nghiệm Nóthường được sử dụng thường xuyên như vi khuẩn Gram dương Escherichia coli, một loại

vi khuẩn Gram âm được nghiên cứu rộng rãi

Các chủng của B.Subtilis được phân lập từ thiên nhiên hoang dại (wild-type) thường