高效合成葡萄糖二酸酿酒酵母工程菌的构建

葡萄糖二酸是天然存在的一种重要二元酸,其在医疗保健和化工工业等领域具有很高的实际应用价值,因此被称为"最具价值的生物炼制产品之一".以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为底盘微生物,文中考察了过量表达肌醇转运蛋白Itr1、融合表达肌醇加氧酶和葡萄糖醛酸脱氢酶以及弱化表达葡萄糖6-磷酸脱氢酶基因...     

酿酒酵母ADH3基因的敲除

设计含有与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)编码乙醇脱氢酶Ⅲ的ADH3基因ORF两侧序列同源的长引物,以质粒pUG6为模板进行PCR构建带有Cre/loxP系统的敲除组件。转化酿酒酵母YS3(Saccharomyces cerevisiae),并将质粒pSH65转入阳性克隆子。半乳糖诱导表达Cre酶切除Kanr基因,在YPD培养基中连续传代培养丢失pSH65质粒,在原ORF处留下一个loxP位点,获得ADH3单倍体缺陷型菌株。利用同样的方法再次敲除双倍体的另一个等位基因。最终获得ADH3双倍体基因缺陷型突变株YS3-ADH3。     

基于卷积神经网络的侵入性酿酒酵母感染疾病的检测方法

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是常用于烘焙和酿造行业的发酵菌种,也作为益生菌用于预防和治疗各种腹泻及其相关疾病.然而,近二十年来,由于摄入酿酒酵母产生的侵入性酿酒酵母感染的病例一直在不断增加,特别是在老年人、免疫功能低下和危重患者群体中.此外,目前临床上所用酿酒酵母侵入性感染疾病的诊断方法耗时较长,而容易错过最佳的诊断时间和难以实现早期预防.本文提出了一种基于卷积神经网络的目标检测的方法用于对血液中的酿酒酵母细胞进行检测和识别,以达到侵入性酿酒酵母疾病诊断的目的.该方法是基于以ResNet-50网络结构作为特征提取网络构建的SSD算法.以实际采集的血液和酿酒酵母细胞混合液的样本图像作为算法的训练和测试数据,实验结果表明该方法的识别准确率可达到97.70%,检测时间为0.31 s.并且通过与相似的其他3种卷积神经网络算法的测试对比,结果表明该算法识别准确率也有着明显的优势.该论文通过实验验证了,基于卷积神经网络的目标检测方法有望作为侵入性酿酒酵母感染疾病检测和诊断的一种新方法;且该方法检测准确率高和时间短的优势有望实现侵入性酿酒酵母感染疾病的早期预防和及时诊...     

真菌中的脂质不对称调节和P4型ATP酶

脂质组分在双分子膜中不对称分布是广泛存在于真核细胞中的现象,有助于膜系统的出芽和融合,从而促进胞吞胞吐、蛋白分选运输等生理过程。多种蛋白参与维持脂质不对称,其中P4型ATP酶是重要的脂质转运体。P4型ATP酶又称脂质翻转酶,主要介导氨基磷脂的转位。在酿酒酵母、新生隐球菌、白念珠菌和构巢曲霉中,多种P4型ATP酶亚基的缺失导致蛋白运输失常,对唑类药物的敏感性升高,细胞壁完整性受损,毒力减低,在巨噬细胞中生存能力减弱等表型,提示脂质翻转酶的重要性及其作为抗真菌靶点的潜力。     

酿酒酵母木糖转运基因研究进展

由于对全球变暖等日益严重的环境问题的担忧,生产生物乙醇等清洁能源的技术正受到世界各国越来越多的关注。较之以粮食为原料生产乙醇,木质纤维素生产生物乙醇具有更大的发展潜力,因其来源广泛,廉价且可再生。以木质纤维素生产生物乙醇已经取得长足进步,但仍面临几个主要问题,比如天然酿酒酵母不能利用木糖发酵乙醇,木质纤维素酶成本过高,木质纤维素预处理环节成本高等。已经有基因改造的酵母菌株可以利用戊糖和己糖进行生物乙醇生产。然而,这些菌株对木糖的利用效率很低。这主要是因为酿酒酵母缺乏高效的特异性木糖转运基因,木糖运输依赖已糖转运基因。为了提高木糖利用速度,已有不少方法成功应用于构建重组酵母细胞。现对酵母木糖转运基因的最新研究进展进行简要概述。     

代谢工程改造酿酒酵母合成植物萜类D-柠檬烯的策略

植物萜类化合物是以异戊二烯为结构单位的一大类植物天然的次生代谢产物。D-柠檬烯属于单萜类化合物,由于它具有抑菌、增香、抗癌、止咳、平喘等多种功能,已被广泛应用于食品、香料、医疗等行业。目前D-柠檬烯的工业生产主要是从植物的果皮或者果肉中提取的,但提取方法存在着分离纯化复杂、产率低、能耗大等缺点。而本世纪初合成生物学技术的兴起,为微生物异源合成天然活性化合物带来了全新的理念与工具,打破了物种间的界限,使微生物异源合成D-柠檬烯成为现实。构建定向、高效的异源合成D-柠檬烯的微生物细胞工厂,实现微生物发酵法替换传统的植物提取法,具有重要的经济与社会效益。本文主要回顾了近几年利用代谢工程改造酿酒酵母异源合成萜类化合物取得的成就,阐述了以酿酒酵母作为底盘微生物,利用代谢工程和合成生物学的手段构建高产D-柠檬烯的合成策略。     

异源表达海苏特氏菌Argonaute蛋白基因提高酿酒酵母脂肪酸含量研究

Argonaute蛋白作为一类高度保守的蛋白,是小RNA调控代谢机制的重要参与者,是RNA干扰所必须的,然而此蛋白在酿酒酵母中却未被发现。为初步探究海苏特氏菌Argonaute蛋白基因对脂肪酸含量的影响,以海苏特氏菌全基因组为模板,克隆并表达了海苏特氏菌Argonaute蛋白基因的CDS区。生物信息学分析发现该基因具有基因沉默调节因子SIR2结构域。将海苏特氏菌Argonaute蛋白基因连接至载体p ZMG中获得重组载体p ZMG-Jm-Argonaute并转化至酿酒酵母BY4742中,GC-MS检测显示,重组菌株总脂肪酸含量相对于野生菌株显著提高了6. 4%,其中不饱和脂肪酸C161含量显著提高了8. 3%,结果表明Jm-Argonaute蛋白基因能够提高酿酒酵母BY4742不饱和脂肪酸C161的含量,从而为深入研究该基因在菌体内对脂肪酸代谢的调节机制提供参考。     

原生质体电融合构建酵母多倍体的研究

为考察将STA基因导入酿酒酵母的可能性和研究糖化酵母在不同核倍性下STA基因的表达效应,从酿酒酵母HU-TY-1A及糖化酵母5101-7C、5206-1B、5301-14D出发,通过原生质体电融合技术,构建了11株核倍性分别为2n、4n、5n及8n的酵母多倍体.所用电融合参数为:交变电场强度200v/cm,频率1MHz;电脉冲强度9kv/cm,宽度40μsec,脉冲数2个,间隔10sec,波形为方波.在糖化酵母单一亲株融合组合中,融合株检出采用菌落形态作为初检指标取得一定效果.其它融合组合则采用遗传标记检出更为可靠.所得融合率约为5×10~(-5)—1×10~(-3).所有融合株经15代以上传代培养,遗传稳定.