Cloning and identification of novel hydrolase genes from a dairy cow rumen metagenomic library and characterization of a cellulase gene
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Interest in cellulose degrading enzymes has increased in recent years due to the expansion of the ellulosic biofuel industry. The rumen is a highly adapted environment for the degradation of cellulose and a promising source of enzymes for industrial use. To identify cellulase enzymes that may be of such use we have undertaken a functional metagenomic screen to identify cellulase enzymes from the bacterial community in the rumen of a grass-hay fed dairy cow. RESULTS: Twenty five clones specifying cellulose activity were identified. Subcloning and sequence analysis of a subset of these hydrolase-positive clones identified 10 endoglucanase genes. Preliminary characterization of the encoded cellulases was carried out using crude extracts of each of the subclones. Zymogram analysis using carboxymethylcellulose as a substrate showed a single positive band for each subclone, confirming that only one functional cellulase gene was present in each. One cellulase gene, designated Cel14b22, was expressed at a high level in Escherichia coli and purified for further characterization. The purified recombinant enzyme showed optimal activity at pH 6.0 and 50°C. It was stable over a broad pH range, from pH 4.0 to 10.0. The activity was significantly enhanced by Mn2+ and dramatically reduced by Fe3+ or Cu2+. The enzyme hydrolyzed a wide range of beta-1,3-, and beta-1,4-linked polysaccharides, with varying activities. Activities toward microcrystalline cellulose and filter paper were relatively high, while the highest activity was toward Oat Gum. CONCLUSION: The present study shows that a functional metagenomic approach can be used to isolate previously uncharacterized cellulases from the rumen environment.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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