Korelacija prisustva bakteriocinskih gena i proizvodnje bakteriocina prirodnih izolata Lactobacillus casei/paracasei grupe

Abstract

Veliki broj vrsta roda Lactobacillus zauzima ključno mesto u proizvodnji fermentisanih mlečnih i mesnih proizvoda, prisutni su i u fermentisanom povrću i proizvodima od žitarica. Laktobacili se takođe koriste i u medicini usled pozitivnih efekata koje pojedini sojevi imaju na zdravlje domaćina. Pojedini sojevi laktobacila imaju i probiotski potencijal zahvaljujući sposobnosti produkcije različitih antimikrobnih jedinjenja, egzopolisaharida (EPS), proteinaza i dr. Vrste roda Lactobacillus poseduju potencijal da inhibiraju rast konkurentskih mikroorganizama u ekološkim nišama koje naseljavaju, korišćenjem širokog spektra različitih odbrambenih mehanizama uključujući proizvodnju velikog broja metaboličkih nusproizvoda, kao i mnogih biološki aktivnih agenasa proteinske prirode kao što bakteriocini. Sojevi koji proizvode više od jednog bakteriocina sa uskim, ali različitim inhibitornim spektrom, imaju veće šanse za opstanak u okruženju koje dele sa blisko srodnim vrstama sa kojima su u kompeticiji za iste nutrijente. Veliki broj sojeva proizvođača bakteriocina objašnjava se činjenicom da su bakteriocinske genetičke determinante često locirane na mobilnim genetičkim elementima, kao što su konjugativni plazmidi ili transpozoni, što omogućava njihovu široku distribuciju putem horizontalnog transfera gena. Cilj ove doktorske teze bio je da se utvrdi antimikrobni potencijal 52 soja Lactobacillus casei/paracasei grupe, zatim da se utvrdi rasprostranjenost bakteriocinskih gena neophodnih za produkciju bakteriocina BacSJ i acidocina 8912, a potom i korelacija prisustva bakteriocinskih gena i proizvodnje bakteriocina kod analiziranih sojeva. Ovakav pristup omogućio je identifikaciju potencijalnih bakteriocinskih gena kao i novih bakteriocina nezavisno od toga da li je analizirani bakterijski soj identifikovan kao proizvođač bakteriocina...

A large number of Lactobacillus species play an important role in the production of fermented dairy products and meat products, and they are also present in fermented vegetables and grain products. Lactobacilli are used in medicine due to the positive effects that some strains have on the health of the host. Some Lactobacillus strains have a probiotic potential due to their ability to produce various antimicrobial compounds, exopolysaccharides (EPS), proteinases and other. Species of the Lactobacillus genus have the potential to inhibit the growth of competing microorganisms in the ecological niches they inhabit, using a wide range of various defense mechanisms including the production of a large number of secondary metabolic products, as well as many biologically active proteinaceous agents, such as bacteriocins. Strains that produce more than one bacteriocin with a narrow but different inhibitory spectrum have a better chance to survive in an environment shared with closely related species with which they are in competition for the same nutrients. A presence of huge number of bacteriocin producing strains could be explained by the fact that the bacteriocin genes were often located on mobile genetic elements such as conjugative plasmids or transposons, allowing their wide distribution via horizontal gene transfer. The aim of this doctoral dissertation was to determine the antimicrobial potential of 52 strains of Lactobacillus casei/paracasei group, followed by a comparative screening of the bacterial genomes in order to determine the distribution of BacSJ and acidocin 8912 encoding genes, and also to determine the correlation of presence of bacteriocin genes and bacteriocin production in the analyzed strains. This approach enabled identification of potentially new bacteriocins and putative bacteriocin genes regardless of whether the analyzed bacterial strains produced bacteriocin...