Analysing the dhaT gene in Colombian Clostridium sp. (Clostridia) 1,3-propanediol-producing strains / Análisis del gen dhaT en cepas Colombianas de Clostridium sp. (Clostridia) productoras de 1,3-propanodiol / Análise do gene dhaT em cepas colombianas de Clostridium sp. (Clostridia), produtoras de 1,3-propanodiol

Objective: to analyze the dhaT gene, one of the genes responsible for the 1,3-propanediol (1,3-PD) production, in two native Clostridium strains. Materials and methods: The dhaT gene was amplified by Polimerase Chain Reaction with specific primers designed from Clostridium butyricum VPI1718 operon. Bioinformatics tools like BLASTN, ORF finder, BLASTP and ClustalW were used to determine the identity of the sequence and to assign a function. Results: DNA amplification products were obtained from Colombian Clostridium sp. native strains (IBUN 13A and IBUN 158B) and the Clostridium butyricum DSM 2478 strain, which were sequenced. According to the bioinformatics analysis of the above sequences, a high degree of similarity was found with the dhaT gene of different bacterial species. The highest percentage of identity was obtained with the Clostridium butyricum VPI 1718 strain. Conclusion: knowledge of the physical structure of the 1,3-PD operon in native strains opens the way for developing genetic and metabolic engineering strategies for improving processes productivity.

Objetivo: Analizar el gen dhaT, uno de los responsables de la producción de 1,3-propanodiol (1,3-PD), en dos cepas nativas de Clostridium. Materiales y métodos: El gen dhaT fue amplificado por Reacción en Cadena de la Polimerasa, por medio de cebadores específicos diseñados a partir del operon de Clostridium butyricum VPI1718. Herramientas bioinformáticas como BLASTN, ORF finder, BLASTP y ClustalW se usaron para determinar la identidad de la secuencia y asignarle una función. Resultados: Se obtuvieron productos de amplificación de DNA a partir de cepas nativas Colombianas de Clostridium sp. (IBUN 13A y IBUN 158B) y de la cepa Clostridium butyricum DSM 2478, que posteriormente fueron secuenciados. De acuerdo a los análisis bioinformáticos de las secuencias mencionadas, se encontró un alto grado de similitud con el gen dhaT de diferentes especies bacterianas. El más alto porcentaje de identidad se obtuvo con la cepa Clostridium butyricum VPI 1718. Conclusión: El conocimiento de la estructura física del operón 1,3-PD en cepas nativas, abre las puertas al desarrollo de estrategias genéticas y de ingeniería metabólica para mejorar la productividad del proceso.

Objetivo: Analisar o gene dhaT, um dos responsáveis pela produção de 1,3-propanodiol (1,3-PD) em duas cepas nativas de Clostridium. Materiais e métodos: O gene dhaT foi amplificado por Reação em Cadeia da Polimerase, usando cevadores específicos sintetizados a partir do operon de Clostridium butyricum VPI1718. Ferramentas de bioinformática, tais como BLASTN, ORF finder, BLASTP e ClustalW foram utilizadas para determinar a identidade da seqüência e atribuir-lhe uma função. Resultados: Obtiveram-se produtos de amplificação do ADN a partir das cepas nativas colombianas de Clostridium sp. (IBUN 13A e IBUN 158B) e da cepa Clostridium butyricum DSM 2478, que foram posteriormente seqüenciados. Segundo a análise bioinformática das seqüências acima mencionadas, encontrou-se um elevado grau de similaridade com o gene dhaT de diferentes espécies bacterianas. A maior porcentagem de identidade foi obtida com a cepa Clostridium butyricum VPI 1718. Conclusão: O conhecimento da estrutura física do operon 1,3-PD em cepas nativas, abre as portas ao desenvolvimento de estratégias de genética e engenharia metabólica para melhorar a produtividade do processo.

Genome analysis of thirteen Colombian clostridial strains by pulsed field gel electrophoresis

Pulsed field gel electrophoresis was used for estimating the size of the genome and evaluating the presence of megaplasmids in 13 native Colombian solventogenic Clostridium strains. DNA preparation and purification were optimised for obtaining differentiated restriction fragments in electrophoresis. Genomic DNA was digested with ApaI, Eco52I, SmaI and XhoI enzymes. Estimated genome size for native strains ranged from 4.0 to 4.2 mega base pairs. Larger sized plasmids were detected and the presence of genes related to megaplasmid pSOL1 was determined by polymerase chain reaction. adc gene region amplification suggested that genes related to solventogenesis in native strains may be located in an extra-chromosomal element. Determining genome size provides useful information aimed at enhancing native strains' solvent production.