Cloning and expression of a termostable amylase in E.coli and B. subtilis. Study of the expression in E. coli

O DNA de plasmídeos naturais de uma cepa de B. stearothermophilus foi clivado com a enzima de restrição Hind III e os fragmentos resultantes foram ligados com T 4 DNA ligase ao vetor pBR 322 (Bolívar et. al., 1977) que já havia sido previamente tratado com Hind III e fosfatase alcalina. A terça parte desta mistura de ligação foi usada para transformar células de E. coli HB 101. Foram obtidos cerca de 3.500 transformantes, dos quais 46% eram recombinantes. Duas cepas que mostraram caracter amilolítico consideravelmente maior que a doadora do gene continham o plasmídeo pBR 322 com uma inserção de 5.4 Kb. O mapa de restrição, tratamento com a enzima BAL 31 e, sucessivas subclonagens (Silva, E.F. et. al.,1986)mostraram que o gene que codifica e expressa a enzima amilolítica está contido em um fragmento de 2 Kb. A enzima produzida pelas células transformadas tem peso molecular de 60.000, é estabilizada por Ca+2, tem um ótimo de temperatura de 72ºC e retém 90% da atividade original após aquecimento a 85°C por 1 hora. Estes resultados, em conjunto com a análise dos produtos de hidrólise desta enzima em cromatografia de papel, sugerem que foi clonada a alfa - amilase de B. stearothermophilus em células de E. coli. Células de duas cêpas de B. subtilis, IA 289 e BD 241 foram transformadas respectivamente com os plasmídeos p USP 33.2 (Silva, E.F. et al., 1986;1987) e p BU 217 ami 2 (Silva, E.F. & Pueyo, M.T.,1988) para produzir em ambos os casos colônias fortemente amiloliticas. Os mecanismos pelos quais as 2 cêpas passaram a apresentar o fenótipo AMY + , são provavelmente diferentes.The DNA of natural plasmids. from a B. stearothermophilus strain was cut with Hind III endonuclease and the resulting fragments were joined with T4 DNA ligase to the vector pBR 322 (Bolivar et al. , 1977), which had previously been treated with Hind III and alkaline phosphatase. One-third of the ligation mixture was used to transform E. coli HB 101 cells. It was obtained about 3.500 transformants, which included 46% recombinans. Two strains displayng amylolytic act ivity remarkably higher than the donor gene strain, harbored the plasmid pBR 322 with an insertion of 5.4 kb. The restriction map, Bal 31 treatment and successive subcloning (Silva, E.F, et al.,1986) showed that the entire gene which codifies and allows the expression of the amylolytic enzyme is contained in a 2 Kb fragment. The enzyme has a molecular weight of 60.000, is stabilized by Cata, has a temperature optimum at 72°C and retains 90% of the original activity after heating for 1h at 85°C. These features, together with the analysis of hydrolysis produts carried on paper chromatography , suggests that we succeded in cloning the amylase from B. stearothermophilus in E. coli cells. Cells from two B. subtilis strains, IQ 289 and BD 241 were transformed with the plasmid sp USP 33.2 (Silva E. F. et al., 1986 1987) and pBU 271 ami 2 (Silva, E. F. & Pueyo, M.T., 1988) , and produce in both strains, amyiolytic colonies. The methods in which the two strains have got the AMY + fenotype, may be very different