酿酒酵母Mbp1缺陷型菌株的构建及其乙醇发酵特性

【目的】研究酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)工业菌株Mbp1基因的功能,探讨Mbp1基因对酿酒酵母乙醇发酵性能的影响。【方法】以酿酒酵母MF1015为出发菌株,用PCR方法构建Mbp1基因敲除组件Loxp-KanMX-Loxp,将敲除组件转化两种配型的酿酒酵母单倍体,通过单倍体复倍获得敲除Mbp1基因的二倍体突变菌株,研究突变菌株形态变化及乙醇发酵特性。【结果】敲除Mbp1基因后突变菌株生长曲线无显著变化,出芽率降低,细胞体积增大19.2%,对饥饿更敏感,较早出现假菌丝。甘蔗糖蜜在静置条件下发酵,突变菌株的乙醇产量明显低于野生型;在130 r/min的条件下发酵,突变菌株和野生型发酵液中的乙醇产量基本相同。【结论】Mbp1基因缺失使酿酒酵母的乙醇发酵能力下降并影响细胞的形态分化。     

十字花科黑腐病菌中GGDEF结构域蛋白差异的in silico分析

近年来,含有GGDEF结构域(含有甘氨酸(G) (2个),天冬氨酸(D),谷氨酸(E),苯丙氨酸(F)保守氨基酸)的蛋白受到重视,已证实含GGDEF结构域蛋白在细胞信号转导、生长和致病性等方面发挥了重要作用.十字花科黑腐菌8004菌株(Xanthomonas campestris pv.campestris str.8004,Xcc 8004)有32个基因编码含GGDEF结构域蛋白,实验证明其中部分蛋白与Xcc致病性、胞外酶产生、生物膜形成和泳动等生命活动相关.本文利用互联网提供的生物信息学资源,对Xcc 8004不同功能含GGDEF结构域蛋白进行生物信息学分析,着重分析其结构域架构.对蛋白结构域架构整体比较显示,这些蛋白的整体结构域架构具有多样性,共有结构域架构仅有PAS_4-GGDEF-EAL (分布于参与致病的蛋白中);对结构域架构局部比较显示,在参与致病性的含GGDEF结构域蛋白中,PAS_4-GGDEF和GGDEF-EAL为共有结构域架构;在参与内切葡聚糖酶产生的蛋白中,PAS_4-PAS_4、PAS_4-GGDEF和GGDEF-EAL为共有结构域架构.本研究结果将为蛋白质功能预测提供线索.     

大白鼠DNA拓扑异构酶Ⅰ生物学性质的研究

对大白鼠组织作DNA拓扑弄构酶Ⅰ(拓扑酶Ⅰ)活力测定,见酶活力出现在胚胎早期,在胚胎发育过程及出生后不同年龄期,酶活力基本稳定;几种成年大鼠组织的酶活力彼此无显著差异;肝细胞再生及癌变,酶活力亦无显著变化。     

一个酿酒酵母呼吸突变株在高糖胁迫下的生理特性研究

MF11a为甘蔗糖蜜乙醇发酵野生型高产菌株MF1002的呼吸突变体,对糖分的利用能力显著高于MF1002。本文研究了这两菌株应激高糖胁迫的生理特性变化。结果表明,高糖培养条件下,MF11a菌株的生长和乙醇发酵受抑制的程度均明显低于MF1002,培养基的葡萄糖浓度为30%和40%时,其最大菌体密度、最高出芽率和乙醇浓度等已显著高于MF1002,表明MF11a较MF1002具有更强的高糖耐受能力。在30%葡萄糖的胁迫培养条件下,两菌株胞内的总超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力,及它们细胞质和线粒体的ATP酶活力均显著上升,说明这五种酶均参与了两菌株的高糖胁迫反应。其中,MF11a的胞内过氧化氢酶活性、过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力在高糖胁迫下的上升幅度显著高于MF1002,表明这三种酶活力可能与MF11a菌株的高糖耐受能力有关,可作为该菌株进一步改造的指导指标。     

两株高糖分利用能力的酿酒酵母呼吸突变体选育

以酿酒酵母乙醇发酵高产工业菌株MF1002为始发菌株,对其营养细胞进紫外线诱变,筛选得到两株性状稳定的呼吸缺陷型突变体MF15c和MF11a。菌体细胞对2,3,5-氯化三苯四氮唑(TTC)显色测定呼吸强度的结果表明,两突变菌株的相对呼吸强度分别只有始发菌株的57.77%和47.25%。与现有报道的呼吸缺陷突变体不同,两株突变体的细胞生长速率只在培养初期略低于始发菌株,总体生长速率与始发菌株几乎没有差异,在YPD平板上培养也不形成小菌落。比较蔗糖发酵试验表明,两株突变体的乙醇产量较始发菌株只分别略提高6.48%-6.59%(MF15c)和1.66%-1.97%(MF11a),但发酵终止的残总糖含量却显著低于始发菌株,分别减少34.85%和19.70%,发酵效率较始发菌株分别显著提高6.69%和4.71%,表明这两株突变体为新型的呼吸缺陷型突变。鉴于提高乙醇发酵的发酵效率可显著降低生产成本,认为这两株突变菌株具有较高的潜在工业利用价值。     

酿酒酵母乙醇耐受性机理研究进展

酿酒酵母(Sacchromyces cerevisiae)一直是主要的生物乙醇和酿酒业发酵菌株, 具有发酵速度快、乙醇产量高特性。然而, 产物乙醇积累造成的毒性效应是限制乙醇产量的主要因素之一, 研究酿酒酵母乙醇耐受性为解决这一工业难题奠定了理论基础。本文从乙醇对酵母细胞生理、细胞结构和组分的影响, 以及酿酒酵母乙醇耐受性的遗传基础方面综述了酿酒酵母乙醇耐受性机理的研究进展。