大肠杆菌基因无痕敲除技术及策略

基因敲除技术是大肠杆菌基因组减小和代谢途径改造的有效手段,其中基于同源重组原理的基因无痕敲除技术显现出其他技术所不具备的应用优势和发展潜力。该技术可以快速敲除大肠杆菌基因组中的目标基因,并且在基因组中不残留任何外源片段,所以不会干扰后续的基因操作。我们分类介绍了无痕敲除技术中所涉及载体的结构、功能及其相应的敲除策略,着重介绍了无痕敲除技术的原理及载体构建方法。     

大肠杆菌色氨酸生物合成途径关键酶的调控

为了通过基因工程手段提高大肠杆菌色氨酸产量, 对色氨酸生物合成途径中的关键基因trpR、tnaA、aroG和trpED进行了改造。首先通过敲除trpR基因解除了基因组上色氨酸合成和转运关键酶受到的反馈阻遏调控, 进而又敲除了tnaA基因, 阻断了色氨酸的分解代谢。然后, 将色氨酸合成途径的关键酶aroGfbr和trpEDfbr基因串联表达, 以去除色氨酸生物合成途径的瓶颈。与对照MG1655相比, trpR基因单敲菌色氨酸浓度提高了10倍, 双敲菌色氨酸浓度提高了约20倍。pZE12-trpEDfbr转入双敲菌后色氨酸浓度提高到168 mg/L, 而将aroGfbr和trpEDfbr转入双敲菌后, 色氨酸浓度提高到820 mg/L。为构建色氨酸高产菌奠定了基础。     

《天津市第三套市民广播体操 》生理负荷评价

目的:为迎接2017年第十三届全国运动会在天津市举办,天津市体育局组织相关专家研制创编了第三套市民广播体操,本文旨在客观评价第三套市民广播操的生理负荷状况。方法:随机选取天津市社区部分市民和普通大学生作为受试对象,男性35名,女性55名。将受试者分为:青年组(20～30岁)40名、中老年组(50～65岁)50名。在运动前给受试者佩带心率表实时测定心率和能量消耗,并背负便携式气体收集仪测定气体代谢参数,连续测定受试者完成一套广播体操运动中生理指标的变化。结果:青年组、中老年组受试者完成一套广播体操(3＇30＂)的平均心率分别为(126.35±14.92)beats/min、(102.05±12.64)beats/min,最高心率分别达到(140.79±17.75)beats/min、(117.18±16.37)beats/min;其能量消耗、肺通气量和摄氧量水平约相当于安静时3～5倍;运动结束3 min内心率等指标均恢复到运动前相对安静水平。结论:天津市第三套市民广播体操动作难度和生理负荷较适中,属于中低强度有氧运动,适宜20～65岁人群操练,长期坚持能够达到增强体质和提高心肺机能的锻炼效果。     

发酵液中色氨酸含量高通量快速测定

为了高通量筛选色氨酸工程菌,利用色氨酸与MAA在酸性条件下产生荧光物质(激发波长253 nm,发射波长450nm),荧光强度与色氨酸含量在一定范围内成正比的原理,建立了96孔微孔板中高通量测定发酵液色氨酸含量的方法。反应液80℃反应15 min后,测量荧光强度。线性范围为1 mg.L-1~100 mg.L-1,为大规模筛选色氨酸基因工程菌打下了基础。     

大肠杆菌色氨酸生物合成途径关键酶的调控

为了通过基因工程手段提高大肠杆菌色氨酸产量, 对色氨酸生物合成途径中的关键基因trpR、tnaA、aroG和trpED进行了改造.首先通过敲除trpR基因解除了基因组上色氨酸合成和转运关键酶受到的反馈阻遏调控, 进而又敲除了tnaA基因, 阻断了色氨酸的分解代谢.然后, 将色氨酸合成途径的关键酶aroGfbr和trpEDfbr基因串联表达, 以去除色氨酸生物合成途径的瓶颈.与对照MG1655相比, trpR基因单敲菌色氨酸浓度提高了10倍, 双敲菌色氨酸浓度提高了约20倍.pZE12-trpEDfbr转入双敲菌后色氨酸浓度提高到168 mg/L, 而将aroGfbr和trpEDfbr转入双敲菌后, 色氨酸浓度提高到820 mg/L.为构建色氨酸高产菌奠定了基础.