जैव रसायन एवं विश्लेषणात्मक जैव रसायन

अमूर्त

जैव प्रौद्योगिकी कांग्रेस 2015: व्यवहार्य और ऑटोक्लेव्ड लैक्टोकोकसलैक्टिसवार.लैक्टिस एनसीआईएमबी 6681 द्वारा मैंगनीज (II) सोखना पर विकास की स्थिति (तापमान और ऑक्सीजन की आपूर्ति) का प्रभाव - सैंड्रा बोरकोव्स्काह्यूर्टॉक्स - ग्लासगो कैलेडोनियन विश्वविद्यालय

सैंड्रा बोरकोव्स्का-हर्टॉक्स, कॉलिन हंटर और एलिस्टेयर सदरलैंड

मैंगनीज (II) मनुष्यों, जानवरों और पौधों की सामान्य वृद्धि और विकास के लिए आवश्यक एक आवश्यक तत्व है, हालांकि इसमें कुछ जीवों में जमा होने की प्रवृत्ति होती है, जो खाद्य श्रृंखला के भीतर उच्च, संभावित रूप से विषाक्त, स्तर की ओर ले जाती है। लैक्टोकोकस लैक्टिसवर.लैक्टिस के Mn2+ सोखने के गुणों का अध्ययन चार वृद्धि स्थितियों के एक फ़ंक्शन के रूप में किया गया था: कोशिकाओं को एरोबिक रूप से और 30 डिग्री सेल्सियस और 37 डिग्री सेल्सियस पर कम ऑक्सीजन के साथ उगाया गया था। इसके अतिरिक्त, जीवित और ऑटोक्लेव्ड कोशिकाओं के बायोसोर्प्शन गुणों की तुलना की गई। एल. लैक्टिस ने 5 दिनों में Mn2+ को सोखने की बहुत प्रतिस्पर्धी क्षमता दिखाई और प्रायोगिक निलंबन में pH बहाव ने Mn2+ सोखने में आयन एक्सचेंज तंत्र की भागीदारी को प्रदर्शित किया। सोखने के प्रयोगों के दौरान एल. लैक्टिस की व्यवहार्यता का अध्ययन क्रमिक कमजोर पड़ने और प्लेट काउंट विधियों द्वारा किया गया था, जिसमें 24 और 72 घंटे के संपर्क समय में सेल संख्या में सबसे बड़ी कमी देखी गई थी। चार अलग-अलग स्थितियों में उगाए गए जीवित एल. लैक्टिस की Mn(II) के प्रति सोखने की क्षमता 34-50 mg/gdw थी। ऑटोक्लेव्ड बायोमास ने बहुत कम सोखने की क्षमता (20-39 mg/gdw) दिखाई, लेकिन यह सीमा विभिन्न (गैर-जीवित) बायोमास का उपयोग करके पिछले अध्ययनों में देखी गई Mn2+ के प्रति उच्चतम निष्कासन क्षमताओं में से एक है। प्राप्त परिणाम एल. लैक्टिस की व्यवहार्य और ऑटोक्लेव्ड कोशिकाओं द्वारा Mn2+ सोखने को विभिन्न विकास स्थितियों और धातु लोडिंग के एक फ़ंक्शन के रूप में दिखाने वाली पहली रिपोर्ट है। यह व्यवहार्य और मृत माइक्रोबियल कोशिकाओं के बीच अंतर की जांच करने वाले पहले कार्यों में से एक है। बैक्टीरियोसिन ST34BR, लैक्टोकोकस लैक्टिस उपप्रजाति द्वारा वितरित 2.9 kDa का एक छोटा पॉलीपेप्टाइड। लैक्टिस ST34BR, एंटरोकोकस फेकेलिस, एस्चेरिचिया कोली, लैक्टोबैसिलस प्लांटारम, लैक्टोबैसिलस कैसी, स्यूडोमोनस एरुगिनोसा और स्टैफिलोकोकस ऑरियस के विकास को रोकता है। पीएच 6.0 के अनुकूल एमआरएस स्टॉक ने 6,400 एयू/एमएल प्राप्त किया, जबकि बीएचआई स्टॉक, एम17 स्टॉक, 10% (w/v) सोया दूध और 8% और 10% (w/v) गुड़ में 400 एयू/एमएल दर्ज किया गया। 4.5 के पीएच पर केवल 800 एयू/एमएल प्राप्त हुआ। एमआरएस स्टॉक में इसी तरह की जांच के आधार पर, प्राकृतिक नाइट्रोजन के बिना, ट्रिप्टोन, मांस के अर्क और खमीर के अर्क के विभिन्न मिश्रणों के साथ संवर्धित, ट्रिप्टोन को उत्तेजक नाइट्रोजन यौगिक के रूप में पहचाना गया। 20 ग्राम/लीटर ग्लूकोज, माल्टोज, मैनोज या सुक्रोज की दृष्टि से विकास ने 6,400 AU/ml का बैक्टीरियोसिन स्तर प्राप्त किया, हालांकि लैक्टोज और फ्रुक्टोज के समान केंद्रीकरण ने क्रमशः 3,200 AU/ml और 1,600 AU/ml प्राप्त किया। 2 ग्राम/लीटर K2HPO4 और 2 ग्राम/लीटर, 5 ग्राम/लीटर, 10 ग्राम/लीटर या 50 ग्राम/लीटर KH2PO4 के साथ बढ़ाए गए MRS स्टॉक में बैक्टीरियोसिन ST34BR क्रिया में कोई अंतर दर्ज नहीं किया गया। फिर भी, 20 ग्राम/लीटर KH2PO4 ने बैक्टीरियोसिन ST34BR निर्माण को 12,800 AU/ml तक बढ़ा दिया। एमआरएस स्टॉक में 1 ग्राम/ली से 10 ग्राम/ली तक ग्लिसरॉल ने बैक्टीरियोसिन गतिविधि को 3,200 एयू/एमएल तक कम कर दिया, जबकि 20 ग्राम/ली और 50 ग्राम/ली ने केवल 1,600 एयू/एमएल प्राप्त किया। सायनोकोबालामिन, एल �? � एस्कॉर्बिक एसिड, थायमिन और डीएल �? � 6,8 �? � की उपस्थितिएमआरएस स्टॉक में 1.0 पीपीएम पर थायोक्टिक संक्षारक, व्यक्तिगत रूप से, विस्तारित क्रिया स्तरों को नहीं लाया। (© 2004 WILEY �? � VCH Verlag GmbH और Co. KGaA, Weinheim)ऑक्सीजन ऑक्सीजन लेने वाले जीवों की सहनशीलता और मृत्यु दर दोनों का एक महत्वपूर्ण निर्धारक है। वैकल्पिक अवायवीय लैक्टोकोकस लैक्टिस के लिए, ऑक्सीजन विकास और सहनशीलता दोनों को प्रभावित करता है। हम यहाँ दिखाई देते हैं कि यदि विकास के दौरान प्रसारित हवा के दौरान हीम उपलब्ध है तो ऑक्सीजन एल. लैक्टिस के लिए सहायक हो सकती है। विकास समय सीमा विस्तृत हो जाती है और मानक उम्र बढ़ने की स्थितियों के तहत प्राप्त परिणामों की तुलना में लंबी अवधि की सहनशीलता विशेष रूप से बेहतर होती है। हमने सोचा कि बेहतर विकास और सहनशीलता एल. लैक्टिस की सांस का अनुभव करने की सीमा के कारण हो सकती है। इस विचार का परीक्षण करने के लिए, हमने पुष्टि की कि ऑक्सीजन और हेमिन की दृष्टि में लैक्टोकोकी का चयापचय आचरण सांस के साथ विश्वसनीय है और विकास में सबसे देर से व्यक्त किया जाता है। हमने तब निम्न को दिखाने के लिए एक आनुवंशिक तरीके का उपयोग किया। (I) साइटोक्रोम डी ऑक्सीडेज को एन्कोड करने वाला cydA गुण, सांस के लिए आवश्यक है और ऑक्सीजन के उपयोग में एक सीधा काम करता है। सांस की स्थितियों के तहत विकास में देर से cydA अभिव्यक्ति को प्रेरित किया जाता है। (ii) हेमजेड गुण, फेरोचेलेटेस को एन्कोड करता है, जो प्रोटोपोर्फिरिन IX को हीम में बदल देता है, सांस के लिए आवश्यक है यदि अग्रदूत, अंतिम हीम आइटम के बजाय, माध्यम में मौजूद है। आश्चर्यजनक रूप से, सांस द्वारा बेहतर सहनशक्ति एक सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस-अपर्याप्त तनाव में देखी जाती है, एक परिणाम जो परिपक्व होने और सांस लेने वाले लैक्टोकोकी के बीच शारीरिक अंतर को रेखांकित करता है। ये अध्ययन एल. लैक्टिस में श्वसन पाचन की पुष्टि करते हैं और सुझाव देते हैं कि यह जीवित प्राणी पारंपरिक किण्वन पाचन की तुलना में सांस लेने के लिए बेहतर रूप से समायोजित हो सकता है। ऑक्सीजन के जहरीले कोशिका प्रभाव परिपक्वता और मृत्यु दर में एक केंद्रीय बिंदु हैं। ऑक्सीजन विषाक्तता को ग्रहणशील ऑक्सीजन प्रजातियों की क्रिया के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है जो प्रोटीन, लिपिड और न्यूक्लिक एसिड पर हमला करती हैं। ऑक्सीजन के प्रभावों को बैक्टीरिया मॉडल के उपयोग द्वारा व्यापक रूप से केंद्रित किया गया है, मुख्य रूप से वैकल्पिक रूप से सांस लेने वाले बैक्टीरिया एस्चेरिचिया कोली के साथ।

In this model, breath itself is embroiled as a wellspring of oxidative harm in E. coli. It has been proposed that the shutdown of breath in supplement constrained conditions may diminish responsive oxygen species levels and in this way improve E. coli endurance. Ongoing proof further recommends that endurance is supported by moving cells to anaerobic conditions during passage into fixed stage. Current data on the impacts of oxygen is predominantly founded on breathing living beings. In that capacity, the subject of what anaerobes do within the sight of oxidative pressure has been investigated close to nothing. It is assumed that these creatures adapt to worry similarly as aerobes, then again, actually their barrier frameworks, which may incorporate superoxide dismutases (SODs) and catalases, might be progressively restricted. Be that as it may, there has been no exhibition to date that reactions of anaerobes to an oxidative domain are unsurprising from the conduct of breathing microbes. The impacts of oxygen have been analyzed with Lactococcus lactis, a gram-positive facultative anaerobe with a fermentative digestion that can utilize various sugars to create essentially l-(+)- lactic corrosive. Oxygenation of societies brings about a changed redox state and more prominent NADH oxidase action; as a result, sugar aging is moved toward blended aging, and acidic corrosive, formic corrosive, CO2, ethanol, and acetoin, just as lactic corrosive, are created. Regardless of its grouping as an anaerobe and studies that have concentrated almost altogether on its fermentative digestion, results got around 30 years prior proposed that L. lactis can experience respiratory development, given that heme is added to circulated air through societies; this view was upheld by an exhibition of adjusted metabolic final results, cytochrome arrangement, and hemin-subordinate oxygen take-up. Nonetheless, later investigations of a L. lactis subsp. diacetylactis strain proposed that breath doesn't happen under these conditions, as cytochromes couldn't be recognized.

To date this inquiry has not been additionally investigated, and the results of respiratory development have not been examined. The harmful impacts of oxygen on L. lactis development and endurance have been uncovered by a few examinations under maturation conditions. Development is supposedly restrained by oxygen, and delayed air circulation of lactococcal societies can prompt cell passing and DNA corruption. Oxygen harmfulness might be because of development of hydrogen peroxide and hydroxyl radicals. In contrast to E. coli, L. lactis has a solitary SOD and no catalase. It was discovered that the expansion of exogenous catalase improved endurance of L. lactis cells presented to oxygen. These outcomes recommend that L. lactis may not be completely prepared to withstand the poisonous impacts of an oxidative domain.

ऑक्सीजन की हानिकारकता पर हमारे शोध ने हमें एल. लैक्टिस के विकास और सहनशक्ति पर बहिर्जात कैटेलेज के विस्तार के सकारात्मक परिणामों को विघटित करने के लिए प्रेरित किया। चूंकि कैटेलेज में हीम कोर होता है (जिसमें आयरन पोर्फिरिन परमाणु के साथ मिश्रित होता है), हमने मूल रूप से हीम की दृष्टि में ऑक्सीजन के प्रभावों का विश्लेषण किया। हमने पुष्टि की कि एल. लैक्टिस श्वसन विकास के लिए सक्षम है, पिछले शोध के अनुरूप। सांस की स्थिति पारंपरिक उम्र बढ़ने की स्थितियों के तहत विकास की तुलना में बेहतर विकास और लंबी अवधि की सहनशक्ति में एक आश्चर्यजनक वृद्धि लाती है। देखे गए फेनोटाइप को एक बेदाग cydA गुणवत्ता की आवश्यकता होती है, जो साइटोक्रोम डी ऑक्सीडेज को एनकोड करता है। सांस की स्थितियों के तहत, परिपक्वता शुरुआती विकास के दौरान होती है, जबकि सांस देर से घातीय चरण के दौरान सबसे उल्लेखनीय होती है। (सांस की एक अंतर्निहित मौखिक पत्राचार और लैक्टोकोकी के लिए इसके परिणामों को पहली बार सितंबर 1999 में हॉलैंड के वेल्डहोवन में लैक्टिक एसिड सम्मेलन में पेश किया गया था।