Конструирование специфичных праймеров для идентификации подвидов <i>Leuconostoc mesenteroides</i>

Бирюк Е. Н.; Фурик Н. Н.; Тарашкевич Ю. С.; Савельева Т. А.

Конструирование специфичных праймеров для идентификации подвидов Leuconostoc mesenteroides

Бирюк Е. Н., Фурик Н. Н., Тарашкевич Ю. С., Савельева Т. А.

2020

https://doi.org/10.29235/1817-7204-2020-58-2-244-256

Бактерии р. Leuconostoc – важная в технологическом отношении группа молочнокислых бактерий, входящая в состав заквасочных культур для производства различных молочных продуктов. В молочной промышленности наибольшее значение имеют два вида: Leuconostoc lactis и Leuconostoc mesenteroides, они включают три подвида: dextranicum, mesenteroides, cremoris. Основная проблема идентификации представителей р. Leuconostoc состоит в том, что данные микроорганизмы часто могут быть ошибочно идентифицированы как энтерококки или лактобактерии. По сравнению с традиционными способами видовой детекции установление видовой принадлежности с помощью ПЦР отличается универсальностью, более глубоким уровнем видовой дифференциации, высокой воспроизводимостью и достоверностью. В статье представлены результаты конструирования праймеров, специфичных для бактерий Leuconostoc mesenteroides ssp. mesenteroides и Leuconostoc mesenteroides ssp. dextranicum. Специфичность разработанных праймеров подтверждена тестированием in silico с использованием доступных геномных последовательностей Leuconostoc mesenteroides и экспериментально с использованием образцов ДНК чистых культур Leuconostoc mesenteroides. С помощью разработанных праймеров установлена таксономическая принадлежность 5 изолятов лейконостоков, выделенных из природных образцов. Разработаны методические указания, регламентирующие процедуру определения таксономического положения бактерий р. Leuconostoc до подвида. Методические указания по идентификации лейконостоков будут использоваться в коллекциях промышленных микроорганизмов для точной идентификации депонируемых штаммов.

Бирюк Е. Н., Фурик Н. Н., Тарашкевич Ю. С., Савельева Т. А. Конструирование специфичных праймеров для идентификации подвидов Leuconostoc mesenteroides. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук. 2020;58(2):244-256. https://doi.org/10.29235/1817-7204-2020-58-2-244-256

Цитирование

Список литературы

1. Хусаинов, И. А. Современные представления о биосинтезе бактериальных экзополисахаридов / И. А. Хусаинов // Вестн. Казан. технол. ун-та. – 2014. – Т. 17, № 5. – С. 167–172.

2. Степаненко, П. П. Микробиология молока и молочных продуктов / П. П. Степаненко – Сергиев Посад : Все для Вас – Подмосковье, 1999. – 415 с.

3. Bergey’s manual of systematic bacteriology. – 2 nd ed. – New York : Springer, 2012. – Vol. 5 : The Actinobacteria / ed.: W. Whitman [et al.]. – 2083 p. https://doi.org/10.1007/978-0-387-68233-4.

4. Rosi, N. L. Nanostructures in biodiagnostics / N. L. Rosi, C. A. Mirkin // Chem. Rev. – 2005. – Vol. 105, N 4. – P. 1547– 1562. https://doi.org/10.1021/cr030067f

5. The atmospheric and room-temperature plasma (ARTP) method on the dextranase activity and structure / X. Wang [et al.] // Intern. J. of Biol. Macromolecules. – 2014. – Vol. 70 – P. 284 –291. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2014.07.006

6. Otts, D. R. Dextransucrase secretion in Leuconostoc mesenteroides depends on the presence of a transmembrane proton gradient / D. R. Otts, D. F. Day // J. of Bacteriology. – 1988. – Vol. 170, N 11. – P. 5006–5011. https://doi.org/10.1128/jb.170.11.5006-5011.1988

7. Erten, H. Fermentation of glucose and fructose by Leuconostoc mesenteroides / H. Erten // Tur. J. of Agriculture a. Forestry. – 2000. – Vol. 24, № 4. – P. 527–532.

8. Гудков, А. В. Сыроделие: технологические, биологические и физико-химические аспекты / А. В. Гудков ; под ред. С. А. Гудкова. – М. : ДеЛи принт, 2003. – 799 с.

9. Carbon dioxide production by Leuconostoc mesenteroides grown in single and mixed culture with Lactococcus lactis in skimmed milk / M. Kihal [et al.] // World J. of Dairy a. Food Sciences. – 2007. – Vol. 2, N 2. – P. 62–68.

10. Шергин, Н. А. Улучшение качества сыров группы голландского путем совершенствования отбора лейконостоков в закваски : дис. ... канд. тех. наук : 05.18.04 / Н. А. Шергин. – Углич, 1985. – 246 л.

11. Dundar, H. Purification and characterization of a bacteriocin from an oenological strain of Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris / H. Dundar, B. Salih, F. Bozoğlu // Preparative Biochemistry a. Biotechnology. – 2016. – Vol. 46, N 4. – P. 354–359. https://doi.org/10.1080/10826068.2015.1031395

12. Characterization and purification of mesentericin Y105, an anti-Listeria bacteriocin from Leuconostoc mesenteroides / Y. Hechard [et al.] // J. of General Microbiology. – 1992. – Vol. 138, N 12. – P. 2725 –2731. https://doi.org/10.1099/00221287-138-12-2725

13. Aziz, R. A. Antibacterial effect of bacteriocin from Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris against diarrheal causative bacteria / R. A. Aziz, J. A. S. Salman, O. A. H. Hachim // ‏Europ. J. of Biomed. a. Pharmaceutical Sciences. – 2016. – Vol. 3, N 11. – P. 114–118.

14. Сорокина, Н. П. Производство ферментированных молочных продуктов и сыров: состав и свойства заквасочной микрофлоры / Н. П. Сорокина, И. В. Кучеренко // Молоч. пром-сть. – 2013. – № 6. – С. 38–40.

15. Сорокина, Н. П. Бактериальные закваски для производства сыров / Н. П. Сорокина, Е. В. Кураева, И. В. Кучеренко // Сыроделие и маслоделие. – 2016. – № 4. – С. 26–31.

16. Биологические свойства лактобацилл. Перспективы использования в лабораториях Роспотребнадзора экспресс-методов амплификации нуклеиновых кислот (МАНК) при контроле качества пищевых продуктов, БАД к пище, лекарственных форм, содержащих лактобациллы / И. В. Соловьева [и др.] // МедиАль. – 2014. – № 2 (12). – С. 29–44.

17. Точилина, А. Г. Биохимическая и молекулярно-генетическая идентификация бактерий рода Lactobacillus : дис. … канд. биол. наук : 03.00.04 ; 03.00.07 / А. Г. Точилина. – Н. Новгород, 2009. – 148 л.

18. Chentouf, H. F. Isolation and identification of Leuconostoc mesenteroides producing bacteriocin isolated from Algerian raw camel milk / H. F. Chentouf, B. Zineb // Afr. J. of Microbiology Research. – 2013. – Vol. 7, N 23. – P. 2961–2969. https://doi.org/10.5897/ajmr2013.5753

19. Dimic, G. Characteristics of the Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides strains from fresh vegetables / G. Dimic // Acta Periodica Technologica. – 2006. – N 37. – P. 3–11. https://doi.org/10.2298/apt0637003d

20. De Man, J. C. A medium for the cultivation of Lactobacilli / J. C. De Man, M. Rogosa, M. E. Sharpe // J. of Appl. Bacteriology. – 1960. – Vol. 23, N 1. – P. 130–135. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.1960.tb00188.x

21. Length and sequence heterogeneity in 5S rDNA of Populus deltoides / M. S. Negi [et al.] // Genome. – 2002. – Vol. 45, N 6. – P. 1181–1188. https://doi.org/10.1139/g02-094

22. Marmiroli, N. Advanced PCR techniques in identifying food components / N. Marmiroli, C. Peano, E. Maestri // Food authenticity and traceability / ed. M. Lees. – Boca Raton ; Cambridge, 2003. – P. 3–33. https://doi.org/10.1533/9781855737181.1.3

23. A genus-specific PCR method for differentiation between Leuconostoc and Weissella and its application in identification of heterofermentative lactic acid bacteria from coffee fermentation / U. Schillinger [et al.] // FEMS Microbiology Letters. – 2008. – Vol. 286, N 2. – P. 222–226. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2008.01286.x

24. Евдокимова, О. В. Идентификация бактерий Bacillus pumilus с помощью видоспецифичной ПЦР / О. В. Евдокимова, В. Е. Мямин, Л. Н. Валентович // Молекулярная и прикладная генетика : сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии Нац. акад. наук Беларуси. – Минск, 2016. – Т. 21. – С. 53–63.

25. Lee, H.-J. Multiplex PCR-based detection and identification of Leuconostoc species / H.-J. Lee, S.-Y. Park, J. Kim // FEMS Microbiology Letters. – 2000. – Vol. 193, N 2. – P. 243–247. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2000.tb09431.x

26. Specific detection of Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides with DNA primers identified by randomly amplified polymorphic DNA analysis / G. Moschetti [et al.] // Appl. a. Environmental Microbiology. – 2000. – Vol. 66, N 1. – P. 422–424. https://doi.org/10.1128/aem.66.1.422-424.2000

27. A rapid method for identification of typical Leuconostoc species by 16S rDNA PCR-RFLP analysis / J. Jang [et al.] // J. of Microbiol. Methods. – 2003. – Vol. 55, N 1. – P. 295–302. https://doi.org/10.1016/s0167-7012(03)00162-3

28. Bendimerad, N. Isolation, identification, and technological characterization of wild leuconostocs and lactococci for traditional Raib type milk fermentation / N. Bendimerad, M. Kihal, F. Berthier // Dairy Science a. Technology. – 2012. – Vol. 92, N 3. – P. 249–264. https://doi.org/10.1007/s13594-012-0063-8

Источник

Информация

Автор

Бирюк Е. Н. Институт мясо-молочной промышленности, Национальная академия наук Беларуси
Фурик Н. Н. Институт мясо-молочной промышленности, Национальная академия наук Беларуси
Тарашкевич Ю. С. Институт мясо-молочной промышленности, Национальная академия наук Беларуси
Савельева Т. А. Институт мясо-молочной промышленности, Национальная академия наук Беларуси

Страницы

244-256

Год издания

2020

Ключевые слова

Коллекции

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук

Конструирование специфичных праймеров для идентификации подвидов Leuconostoc mesenteroides

Похожие публикации

Источник

Информация