Les bactéries incluses dans le genre Streptomyces présentent plusieurs caractéristiques intéressantes qui en font des hôtes adéquats pour l'expression hétérologue de protéines.
L'une d'elles est que certaines de ses espèces ont une capacité de sécrétion élevée et donc la protéine intéressante pourrait être libérée dans le surnageant de culture, ce qui facilite le traitement en aval. A ce jour, tous les vecteurs d'expression décrits pour ces bactéries contiennent des gènes de résistance aux antibiotiques en tant que marqueurs de sélection. Cependant, l'utilisation d'antibiotiques pour la production de protéines au niveau industriel est actuellement de plus en plus restreinte à cause de la possibilité de contamination du produit final. Dans ce rapport, nous décrivons l'utilisation du système toxine-antitoxine S. lividans yefM / yoeBsl pour développer un système d'expression plasmidique stable.
Résultats
Pour utiliser le système yefM / yoeBsl pour stabiliser les plasmides d'expression de Streptomyces, une souche mutante de S. lividans qui ne contient que le gène de la toxine (yoeBsl) dans son génome, et le gène anti-toxine (yefMsl) situé dans un plasmide sensible à la température a été construit et utilisé comme hôte. Cette souche a été transformée avec un plasmide d'expression hébergeant à la fois le gène de l'antitoxine et le gène codant pour la protéine intéressante. Ainsi, après élimination du plasmide sensible à la température, seules les cellules avec le plasmide d'expression ont été capables de survivre. En utilisant ce système, les deux protéines - une α-amylase de S. griseus et une xylanase de S. halstedii - ont été produites en excès sans l'addition de l'antibiotique dans le milieu de culture. La production de deux protéines est élevée, même après de longues incubations (8 jours), et après des sous-cultures en série, ce qui confirme la stabilité des plasmides sans sélection d’antibiotique.
Conclusions
Ceci est le premier rapport décrivant l'utilisation d'un système de toxine-antitoxine pour maintenir les plasmides -copie de plasmides dans des Streptomyces. Cette découverte pourrait être un outil précieux pour l'utilisation de Streptomyces comme hôte pour produire des protéines aux niveaux industriel et pharmaceutique sans l'utilisation d'antibiotiques dans l'étape de production.
Cet article est une traduction de "Stable expression plasmids for Streptomyces based on a toxin-antitoxin system" sous licence CCA.
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