甾醇C-24甲基转移酶基因在酿酒酵母中的内源表达及工程菌麦角甾醇的合成

通过高保真PCR克隆到含酿酒酵母甾醇C-24甲基转移酶基因编码序列及终止子序列的DNA片段ERG6, 以大肠杆菌-酿酒酵母穿梭质粒YEp352为载体, 磷酸甘油酸激酶基因PGK1启动子为上游调控元件构建了酵母菌表达质粒pPERG6。通过同源重组, 以铜离子螯合蛋白基因CUP1替换染色体上ERG6基因内部序列获得ERG6破坏菌株YS58-erg6, 其中麦角甾醇的合成被阻断, 同时细胞的生长也受到明显抑制。表达质粒pPERG6转化破坏菌株YS58-erg6后, 不但使细胞恢复了合成麦角甾醇的能力, 细胞生物量也得到明显提高, 这说明表达质粒上的ERG6基因得到了功能性的表达。分别用载体质粒YEp352和表达质粒pPERG6转化酿酒酵母单倍体菌株YS58, 获得对照菌株YS58(YEp352)和重组菌株YS58(pPERG6)。重组菌株YS58(pPERG6) 生物量和麦角甾醇含量分别是对照菌YS58(YEp352)的1.23和1.32倍。可见甾醇C-24甲基转移酶基因的高表达可以增强酵母细胞麦角甾醇的合成能力。     

具有a-淀粉酶分泌活性以及低双乙酰产量的啤酒酵母工程菌的构建

扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera)因具有较强的a-淀粉酶以及葡聚糖酶活性, 使其在以淀粉为唯一碳源的培养基上能够良好的生长。从其基因组中克隆了a-淀粉酶的编码区, 构建了由酵母磷酸甘油酸激酶基因(PGK1)启动子、酿酒酵母a-因子信号序列以及扣囊复膜酵母a-淀粉酶基因编码序列组成的基因表达盒。将该表达盒插入到质粒pPLZ-2的ILV2基因序列内部, 使其两翼具有ILV2基因的同源区。将该表达盒通过同源重组的方式整合到啤酒酵母工业菌株YSF-5的a-乙酰乳酸合成酶(AHAS)基因ILV2内部。在以淀粉为唯一碳源的培养基上进行转化子的筛选。通过多对引物PCR、a-淀粉酶活性以及AHAS活性分析对转化子进行鉴定, 得到一株具有a-淀粉酶分泌表达活性、较低AHAS活性, 并且发酵液中双乙酰产量也相对较低的啤酒酵母工程菌。该菌株在非选择压力条件下连续培养50代后仍然保持其遗传稳定性。还对pH、温度以及金属离子对该转化菌株的a-淀粉酶活性的影响进行了研究。由于所构建的菌株不含有非酵母来源的DNA, 所以生物安全性相对较高, 对酵母育种以及啤酒生产工业都具有较为重要的意义。     

Oenococcusoeni苹果酸-乳酸酶基因克隆及其在酿酒酵母中的表达

苹果酸-乳酸酶是苹果酸-乳酸发酵过程中负责苹果酸转化为乳酸的功能酶。在进行酒酒球菌SD2a的苹果酸-乳酸酶基因(mleA)克隆测序基础上,以PGK1强启动子和ADH1终止子为调控元件,以大肠杆菌-酵母菌穿梭质粒YEp352为载体,构建了重组表达质粒并转化酿酒酵母YS58。酵母转化子用SD/Ura平板筛选鉴定。斑点杂交检测表明目的基因mleA转化到受体菌中,SDSPAGE检测表明获得的转化子表达了约60kDa的目标蛋白。获得的转化子在添加了L苹果酸的培养基中培养4d;取培养液上清用HPLC检测L苹果酸及L乳酸含量,采用t检验进行差异显著性分析,结果表明mleA基因进行了功能性的表达,将L苹果酸转化成L乳酸,L苹果酸和L乳酸含量分别与对照差异极显著和显著,苹果酸的相对降低率平均为20.95%。在有选择压力条件下,重组质粒相对稳定,而在无选择压力条件下,传代培养10d后大约有65%的重组质粒丢失。     

絮凝基因FLO1及FLO1c高表达提高工业酿酒酵母乙酸耐受性及发酵性能

乙酸是生物质乙醇发酵过程中酵母细胞面临的重要抑制剂之一,对细胞生长及发酵性能有强烈的抑制作用。增强酵母菌对乙酸胁迫的耐受性对提高乙醇产率具有重要意义。用分别带有完整絮凝基因FLO1及其重复序列单元C发生缺失的衍生基因FLO1c的重组表达质粒分别转化非絮凝型工业酿酒酵母CE6,获得絮凝型重组酵母菌株6-AF1和6-AF1c。同时以空载体p YCPGA1转化CE6的菌株CE6-V为对照菌株。与CE6-V相比,絮凝酵母明显提高了对乙酸胁迫的耐受性。在0.6%(V/V)乙酸胁迫下,6-AF1和6-AF1c的乙醇产率分别为对照菌株CE6-V的1.56倍和1.62倍;在1.0%(V/V)乙酸胁迫下,6-AF1和6-AF1c的乙醇产率分别为对照菌株CE6-V的1.21倍和1.78倍。可见絮凝能力改造能明显提高工业酿酒酵母的乙酸胁迫耐受性及发酵性能,而且FLO1内重复序列单元C缺失具有更加明显的效果。     

分子生物学技术在啤酒酿造业中的应用

分子生物学技术的运用为传统啤酒酿造业注入了新的活力,中简要介绍分子生物学技术在啤酒酵母工程菌构建,啤酒发酵中污染杂菌的鉴定以及在啤酒原料分析等方面的应用概况。     

絮凝基因(FLO1G)的序列测定及分析

虽然酵母细胞絮凝的确切机制至今尚无定论 ,但已克隆了多个与絮凝相关的基因 ,如ＦＬＯ1、ＦＬＯ5、ＦＬＯ1 1等[1～3 ] 。这些基因的表达可以赋予非絮凝酵母细胞以絮凝能力。酵母细胞的絮凝特性在酿造工业、固定化酶、精细化工和物生制药等领域具有广泛的应用价值[4 ,5] 。从一株强絮凝酿酒酵母菌株中克隆到一个约 4 3ｋｂ的ＮＤＡ片段 ,酵母转化实验证明该ＤＮＡ片段能够赋予非絮凝酵母菌株以絮凝能力[6] 。本文简要报道对该ＤＮＡ片段进行序列测定和分析的结果。1　材料和方法1 .1　菌株和质粒实验所用菌株和质粒见表 1。表 1　菌株和质…     

絮凝性强的优良面包酵母菌株的选育

通过初筛、单倍体分离、DES诱变、絮凝基因的克隆表达及杂交等育种技术成功构建了高生物量、耐高糖、强絮凝的优良面包酵母菌株(Saccharomyces cerevisiae) ZLTH58(MATa/α,leu,FLO1)。菌株ZLTH58具有双亲的优良性状,遗传性状稳定。对其生物量、耐高糖能力、絮凝特性进行了检测,结果表明,菌株ZLTH58的生物量是原始亲株BL56的1.21倍;耐高糖能力优于原始亲株BL61;絮凝性能明显优于原始亲株BL56和BL61。对其培养条件进行了优化,在优化的培养条件下,生物量可以达到83.06g/L,为初始培养条件下的1.35倍。     

优良酿酒酵母(面包酵母)三倍体菌株的选育*

通过初筛、单倍体分离、诱变、原生质体融合及杂交等育种技术选育出一株具有高生物量、耐高糖、强絮凝性能的优良酿酒酵母(面包酵母)三倍体菌株ZLFH-121,其生物量分别为原始亲株BL68、BL92、L77的1.22、1.33与1.83倍;絮凝性能明显优于原始亲株BL68、BL92。并对其培养条件进行了优化研究,结果表明三倍体菌株ZLFH-121能够很好地利用糖蜜培养基,并表现出良好的絮凝能力。在优化的培养条件下,生物量提高至93.82g/L(湿重),为初始培养条件下的1.30倍。经遗传稳定性分析,证明三倍体菌株ZLFH–121遗传稳定,是一株具有潜在应用价值的优良酿酒酵母(面包酵母)菌株。     

衔接重复序列对酵母菌絮凝蛋白功能的调控作用

【目的】了解絮凝基因FLO1中重复DNA序列B和D对絮凝蛋白Flo1p功能的影响,为构建遗传稳定的最小絮凝功能基因奠定理论基础。【方法】通过PCR和融合PCR方法分别克隆到完整的絮凝基因FLO1、重复DNA序列B和D分别缺失的衍生基因FLO1b和FLO1d,分析这些基因在非絮凝酵母中表达对细胞絮凝特性的影响。【结果】与完整絮凝基因相比,重复DNA序列B和D分别缺失后对酵母细胞絮凝强度没有明显影响,但不同基因在酵母菌中表达产生的絮凝特性受环境因素,如甘露糖浓度和pH等的影响有明显差异。FLO1中重复DNA序列B和D缺失后,细胞絮凝特性受甘露糖抑制的敏感性降低;同时对环境pH的改变具有更广泛的适应性。【结论】重复DNA序列B和D对絮凝蛋白Flo1p结构和功能具有调控作用,二者缺失后,特别是D缺失后会使絮凝蛋白在极端酸碱环境下更稳定。     

HIF-1α 在卵巢癌中的表达及与化疗耐药相关性研究

目的:探讨缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)在卵巢癌中的表达及其在卵巢癌化疗耐药中的作用。方法:采用免疫组化方法,检测96例卵巢癌组织,45例良性卵巢肿瘤和30例正常卵巢组织中HIF-1α的表达,分析其表达与临床病理特征及化疗耐药的相关性。结果:卵巢癌中HIF-1α的表达高于正常卵巢及良性卵巢肿瘤组织,且临床分期越晚其表达越高(P<0.001),而与肿瘤组织类型、病理分级及患者年龄无显著相关性。HIF-1α在卵巢癌化疗耐药组阳性率明显高于化疗敏感组(P<0.001)。结论:卵巢癌中HIF-1α高表达与卵巢癌的发生、发展、浸润和转移有关,与卵巢癌化疗耐药密切相关,HIF-1α可成为卵巢癌化疗新的分子治疗靶点。