乳糖诱导丙酮酸羧化酶基因在大肠杆菌中的表达及对丁二酸产量的影响

大肠杆菌DC1515是敲除葡萄糖磷酸转移酶(ptsG)、乳酸脱氢酶(ldhA)、丙酮酸甲酸裂解酶(pflA)基因的菌株,具有发酵生产丁二酸的潜力。为进一步提高菌株DC1515的丁二酸生产能力,将枯草芽孢杆菌丙酮酸羧化酶(pyc)基因转入其中。用乳糖代替IPTG诱导pyc表达,确定了最佳乳糖加入时间、乳糖浓度及诱导温度。在此基础上,考察了补加乳糖对丁二酸产量的影响。结果表明:由于ptsG基因缺失,当培养基中葡萄糖浓度达到15g/L时,乳糖诱导作用并不受葡萄糖抑制。优化诱导条件后,pyc过表达菌株的丁二酸产量达15.17g/L,为对照菌株的1.78倍。间歇补加乳糖2次至浓度为1g/L,丁二酸产量可进一步增至17.54g/L。研究结果为以葡萄糖为底物生产丁二酸的过程中乳糖诱导外源基因在大肠杆菌中的表达奠定了基础。乳糖诱导降低了成本,有利于实现丁二酸发酵生产的工业化。     

专一性脱硫菌脱硫活性比较与基因保守性研究

对几株能专一性脱除二苯并噻吩(DBT)中硫元素生成2-羟基联苯的细菌,即短芽孢杆菌(Bacillus brevis)R-6、德氏假单孢菌(Pseudomonas delafleldii)R-8、小球诺卡氏菌(Nocardia globerula)R-9、球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)R-16、红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)LSSE8-1和戈登氏菌(Gordonia nitida)LSSEJ-1展开研究。对照研究发现它们对DBT及其衍生物的代谢活性存在着一定的差异。为了从基因水平分析造成这些差别的原因,对这几株菌的脱硫基因展开了研究。根据Rhodococcus erythropolisIGTS8脱硫基因的保守区设计引物,PCR扩增了R-6、R-8的脱硫基因。测序结果表明脱硫基因高度保守,与IGTS8的相关脱硫基因相似性在99%以上。为了进一步验证不同专一性脱硫菌的脱硫基因的保守性,PCR扩增、克隆了LSSEJ-1和R-9的整个脱硫操纵子,结果表明脱硫基因在这两株菌中也是高度保守的。与IGTS8的相关脱硫基因相比较:R-9的dszA与IGTS8的dszA同源性为99.6%,LSSEJ-1的dszA与IGTS8的dszA的同源性为99.9%;R-9和LSSEJ-1的dszB的同源性与IGTS8的dszB都是99.9%;R-9的dszC与IGTS8的dszC同源性是99.9%,LSSEJ-1的dszC与IGTS8的dszC同源性为99.1%。对比研究认为专一性脱硫嗜温菌的脱硫基因的起源可能相同。