影响重组工程菌发酵产率的因素

随着分子生物学对表达外源基因的重组工程菌的研究的不断深入以及重组ＤＮＡ技术的发展,为我们更科学而不是经验地研究重组工程菌的发酵规律提供了理论基础。但有关微生物生理与质粒拷贝数、质粒稳定性和外源基因表达之间相互关系的研究还较少。本文重点综述了质粒拷贝数、质粒稳定性及外源基因表达水平等因素及环境条件对发酵过程中目标产物产率的影响,同时探讨了在工程菌发酵中以上因素的控制方法。     

具超强富集U(Ⅵ)能力工程菌E.coli的构建

以鼠伤寒沙门氏菌基因组DNA为模板,PCR扩增得到非特异性酸性磷酸酶基因（phoN）,将其克隆到pMD18T-Vector中。用Spe I、Nde I限制性内切酶对重组转移载体T-VectorphoN与穿梭载体pRADZ3分别进行双酶切,再将phoN片段和穿梭载体pRADZ3中的大片段通过T4DNA连接酶连接。经PCR与双酶切双重鉴定,证实重组穿梭载体pRADZ3phoN构建成功。转化Escherichia coli DH5α感受态细胞,使其在正常情况下表达PhoN蛋白,经Western blot 证实phoN基因在DH5α中成功表达。利用含pRADZ3phoN的工程菌进行富集U(Ⅵ)实验,结果表明该工程菌对U(Ⅵ)的富集量较宿主菌提高约4倍,达46.16mg/g,去除率为92.32%。     

构建高产谷胱甘肽啤酒酵母基因工程菌提高啤酒抗老化能力的研究

根据同源重组的原理,将来源于啤酒酵母工业菌株G03的γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶基因(GSH1)和筛选标记Kan取代质粒pRJ-5中18S rDNA内部约340bp的DNA片段,构建重组质粒pRKG。以pRKG为模版,PCR得到以18S rDNA为整合位点包含GSH1和Kan的基因片段18S rDNA::(Kan-GSH1)。用此片段转化啤酒酵母工业菌株G03,通过G418抗性筛选得到啤酒酵母工程菌。实验室小试表明,工程菌的谷胱甘肽含量比受体菌株提高16.6%,啤酒的抗老化能力得到了显著提高,而常规指标没有发生显著变化。连续传代5次后胞内GSH含量基本不变遗传稳定性良好。由于表达γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶的基因来源于受体菌株自身,是通过自克隆技术改造工业啤酒酵母的一次有益的尝试。     

牛肠激酶催化亚基工程菌的构建

目的：构建牛肠激酶催化亚基工程菌。方法：将带有牛肠激酶催化亚基（bEKL）的结构基因进行克隆,将克隆产物纯化后,构建bEKL克隆质粒,后构建bEKL表达质粒,并将表达质粒制导入备感受态细胞,进行蛋白表达。结果：琼脂糖电泳验证牛肠激酶催化亚基基因已经成功地插入表达载体,序列与预期设计一致。结论：表达质粒构建成功。     

牛肠激酶催化亚基工程菌的构建

目的:构建牛肠激酶催化亚基工程菌。方法:将带有牛肠激酶催化亚基(bEKL)的结构基因进行克隆,将克隆产物纯化后,构建bEKL克隆质粒,后构建bEKL表达质粒,并将表达质粒制导入备感受态细胞,进行蛋白表达。结果:琼脂糖电泳验证牛肠激酶催化亚基基因已经成功地插入表达载体,序列与预期设计一致。结论:表达质粒构建成功。     

多功能降解菌Pseudomonas putida KT2440-DOP的构建与降解特性研究

三唑磷水解酶基因为研究发现的一个新的广谱有机磷水解酶基因,通过PCR从有机磷降解菌株Ochrobactrumsp.mp-4总DNA扩增了tpd,将tpd定向克隆到pBBRMCS-5载体上,构建重组质粒pTPD,在辅助质粒pRK2013的帮助下,通过三亲接合将pTPD转移到模式菌株Pseudomonas putidaKT2440中,获得的工程菌PseudomonasputidaKT2440-DOP可以降解多种有机磷农药及芳香烃化合物;KT2440-DOP的有机磷水解酶活较出发菌株MP-4提高了一倍左右,且遗传性状稳定。     

我国秸秆生物转化燃料酒精研究现状

重点介绍了我国自主技术开发的秸杆预处理、产酶菌的诱变育种、纤维素酶活性提高技术、酶系组分的现代生物技术应用、酿酒酵母工程菌的构建和发酵工艺、酒精脱水等新技术应用,展望了秸杆生物转化酒精的可能的工业化途径。     

原生质体融合技术构建棕榈油酸高产酵母菌株

采用原生质体融合技术进行产棕榈油酸酵母Saccharomy cescerevisiaeNo.12.926和产脂酵母RhodotorulaNo.12.908的融合研究,获得了棕榈油酸高产酵母工程菌株。实验结果表明,原生质体形成的最佳条件为:对数期酵母No.12.926和No.12.908用2%蜗牛酶于30℃分别酶解1.5和2h。在最佳条件下,酵母No.12.926和No.12.908原生质体形成率分别为94%和80%,再生率分别为75%和60%。原生质体融合由聚乙二醇诱导。将得到的融合子进行多次传代培养优选,获得了遗传性状稳定的融合菌株。融合子的生物量为亲株的两倍多,其细胞形态和菌落颜色与亲株有差别。产脂和产棕榈油酸分析表明,融合子的产脂量为菌体干重的48.53%,其中棕榈油酸占油脂总量的47.29%,为菌体干重的22.95%。     

基因敲除提高大肠杆菌工程菌生产异丁醇产量的研究

探究pflB、frdAB、fnr和AdhE四基因缺失突变株对大肠杆菌工程菌发酵生产异丁醇的影响。运用Red重组系统敲除大肠杆菌BW25113的pflB、frdAB、fnr和AdhE基因,构建pflB、frdAB、fnr和AdhE四基因缺失突变株E.coliBW25113H,结合本实验室已经构建的表达质粒pSTV29-alsS-ilvC-ilvD-kdcA,并检测该工程菌在1L发酵罐的发酵过程中的生物量、突变菌株的稳定性、异丁醇产量及有机酸含量的变化情况。成功获得pflB、frdAB、fnr和AdhE四基因缺失突变株BW25113H。发酵结果表明,该工程菌能以较长时间,较高比生长速率保持对数生长期,其稳定性较好,异丁醇产量增加了40%。成功构建pflB、frdAB、fnr和AdhE四基因缺失突变株BW25113H,结合非自身发酵途径使异丁醇的产量由3 g/L提升至4.2 g/L。     

转解毒酶基因工程菌的构建及酶活性分析

实验构建了能高效降解有机磷、有机氯等四大类农药的转解毒酶基因工程菌。将抗性库蚊解毒酶酯酶B1基因片段引入融合表达载体pThioHisA中,转化入大肠杆菌DH5α,在IPTG诱导下,经过8 h,酯酶B1在大肠杆菌中的获得融合高效表达。研究了工程菌的酶酯活性,重组质粒pThioHisA-B1表达的酯酶融合蛋白具有较高的酯酶B1活性,能高效降解酯酶的特异性底物α-乙酸萘酯(-αNA)和β-乙酸萘酯(-βNA),该工程菌将为农药污染的生物治理提供新手段。