Ngày 31/5/2018, tại Hà Nội, Bộ Khoa học và Công nghệ đã tổ chức nghiệm thu cấp nhà nước đề tài “Nghiên cứu metagenome của một số hệ sinh thái mini tiềm năng nhằm khai thác các gen mới mã hóa hệ enzym chuyển hóa hiệu quả lignocellulose” (mã số ĐTĐLCN.14/15). Đề tài do Viện Công nghệ sinh học chủ trì, TS Đỗ Thị Huyền làm chủ nhiệm.

Đề tài được thực hiện với mục tiêu xây dựng được cơ sở dữ liệu ADN metagenome của các vi sinh vật từ một số hệ sinh thái mini (khu hệ vi sinh thủy phân lignocellulose, hệ vi sinh trong ruột dê và suối nước nóng); phát hiện ra các enzym mới mã hóa cho hệ enzym tham gia quá trình chuyển hóa lignocellulose; tách dòng và biểu hiện một số gen mới mã hóa cho hệ enzym chuyển hóa hiệu quả lignocellulose. Kết quả sau 3 năm thực hiện (tháng 11/2014-11/2017), đề tài đã thành công trong việc giải trình tự ADN đa hệ gen của vi khuẩn từ dạ cỏ dê, đất, suối nước nóng Bình Châu với kích thước 8-9 G (đăng ký 2-4 G) và cơ sở dữ liệu cADN từ nấm mục trắng với kích thước 4,5 G (đăng ký 0,5 G); xác định được 4.725 trình tự mã hóa cho các nhóm enzym tham gia tiền xử lý sinh khối, cellulase, hemicellulase, trong đó có ít nhất 30% gen hoàn thiện. Đặc biệt, trong số các trình tự này, có khoảng 94% trình tự có độ tương đồng thấp dưới 85%. Số trình tự amino axit suy diễn từ gen có độ tương đồng thấp dưới 65% với trình tự trong Ngân hàng gen NCBI chiếm khoảng 63%. Trên cơ sở đó, đề tài đã phân lập được 2 gen mới (có độ tương đồng về trình tự nucleotide với trình tự trên Ngân hàng gen NCBI dưới 79%) mã hóa licheninase, xylan beta xylosidase từ ADN metagenome của vi khuẩn trong đất; biểu hiện 11 gen mã hóa cho các enzym khác nhau tham gia trong chuỗi thủy phân lignocellulose và có 6 trình tự được biểu hiện tốt trong vi khuẩn E. Coli... Kết quả nghiên cứu của đề tài được đánh giá là nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam và trên thế giới đã đánh giá được vai trò của vi khuẩn dạ cỏ dê chăn thả của Việt Nam trong việc chuyển hóa lignocellulose. Đây cũng là lần đầu tiên ở Việt Nam và trên thế giới đã khai thác được nhiều loại gen tham gia phân cắt nhánh trong cấu trúc hemicellulose trong hệ vi khuẩn dạ cỏ dê. Trong đó nhiều gen có cấu trúc module đặc thù đã được tìm thấy. Bên cạnh những kết quả nghiên cứu khoa học, đề tài đã đăng được 8 bài báo (2 bài báo trong danh mục tạp chí SCIE), tham gia đào tạo 4 nghiên cứu sinh... Với những kết quả đạt được, đề tài được Hội đồng nghiệm thu do PGS.TS Dương Văn Hợp làm Chủ tịch đánh giá đạt loại xuất sắc.

Nguồn: Tạp chí Khoa học và công nghệ Việt Nam