依尼奥小单孢菌抗性基因sisR的克隆研究

从产西索米星的依尼奥小单孢菌中克隆高抗性新基因sisR ,借助计算机设计PCR引物 ,从西索米星的产生菌依尼奥小单孢菌的染色体DNA中 ,经PCR扩增获得DNA序列长度不等的DNA片段。将这些DNA片段克隆至pUC19载体质粒并导入大肠杆菌 ,从中筛选到 5个抗西索米星的转化子 (其中一个命名为sisR)显示对西索米星的高抗性 (超过 10 0 0 μg mL)。经DNA测序并通过互联网Blast比对 ,确认对该抗性负责的DNA片段是一个未见报道的新基因。     

一株产G418单组分工程菌的构建

【目的】定向改造庆大霉素产生菌绛红小单孢菌G1008,获得产G418单组分工程菌。【方法】以温敏型穿梭质粒p KC1139为载体,构建敲除基因genQ*重组质粒p QB303,通过接合转移,导入绛红小单孢菌G1008中,影印筛选和PCR鉴定genQ*框内缺失突变菌,利用TLC和MS分析其代谢产物组分。【结果】获得一株genQ*缺失工程菌Micromonospora purpurea GQ175,其代谢产物为G418单组分,生物效价达828 mg/L,与出发菌G1008的产抗能力相当。【结论】工程菌GQ175产G418单组分,具有很好的工业开发价值。同时,证明绛红小单孢菌G1008中,庆大霉素C-6′脱氢酶基因为genQ*,且无其他同功酶基因。     

依纽小单孢菌接合转移体系的构建

以依纽小单孢菌HP变种基因组DNA为模板,扩增位于西索米星3′,4′-双脱羟基酶基因sisI上下游序列的两端同源交换臂,在两臂之间添加抗性筛选标记ermE基因,并在该基因上游加入组成型强启动子ermE*,以强化筛选标记.将该外源DNA序列插入到质粒pKC1139,构建重组质粒pFD57.转化大肠杆菌ET12567后,经接合转移导入依纽小单孢菌中,经抗性筛选得到两株阳性菌株,命名为HP-I-1和HP-I-2.经PCR验证和测序,结果表明,重组质粒已整合到染色体DNA上.依纽小单孢菌接合转移体系的构建达到了预期目的,并实现了对该体系的优化.     

黑暗链霉菌DNA同源重组系统的构建

以黑暗链霉菌Tt-49基因组为模板,利用PCR方法,扩增安普霉素生物合成关键基因aprF-G的上、下游序列,作为同源交换臂,并将红霉素抗性基因筛选标记及其启动子插入两交换臂之间,以温敏型质粒pKC1139为基础,构建用于阻断黑暗链霉菌Tt-49安普霉素生物合成的重组质粒pFD8.该质粒通过E.coil ET12567/pUZ8002去甲基化修饰后,经接舍转移进入黑暗链霉菌Tt-49,利用红霉素抗性筛选得到3株阳性转化子,分别命名为Tt-49 AG1、Tt-49 AG2和Tt-49 AG3.通过PCR鉴定,证明pFD8已插入黑暗链霉菌Tt-49基因组的目标位点.以亲株作对照,对3株工程菌进行红霉素抗性能力考察,发现3株工程菌的抗红霉素能力均高迭1 000 μg/mL以上.     

金色链霉菌J13基因敲除体系的构建

目的:建立金色链霉菌基因敲除体系,敲除金色链霉菌J13中的ctcF基因,研究工程菌的代谢变化.方法:采用基因置换和框内缺失技术,对ctcF基因进行敲除.结果:利用接合转移的方法,将质粒pFD109导入到金色链霉菌J13中,经抗性筛选及PCR验证获得ctcF基因置换菌株金色链霉菌A1 - 20;将质粒pFD111经接合转移导入到A1 -20中,获得ctcF基因框内缺失菌株金色链霉菌K2-46;以上工程菌的发酵组分经HPLC分析,发现金霉素发酵单位显著降低.结论:获得的接合子发生双交换的概率可达18％以上,建立及验证了金色链霉菌基因敲除体系的实用性和可操作性,并初步推测ctcF为金霉素生物合成中的调控基因.     

依尼奥小单孢菌抗性基因sisR的克隆研究

从产西索米星的依尼奥小单孢菌中克隆高抗性新基因sisR,借助计算机设计PCR引物,从西索米星的产生菌依尼奥小单孢菌的染色体DNA中,经PCR扩增获得DNA序列长度不等的DNA片段。将这些DNA片段克隆至pUC19载体质粒并导入大肠杆菌,从中筛选到5个抗西索米星的转化子(其中一个命名为sisR)显示对西索米星的高抗性(超过1000μg/mL)。经DNA测序并通过互联网Biast比对,确认对该抗性负责的DNA片段是一个未见报道的新基因。     

庆大霉素生物合成基因genA的功能

【目的】在绛红色小单孢菌G1008(Micromonospora purpurea G1008)上构建genA基因缺失工程菌,通过分析其次级代谢产物的变化,推测genA基因功能。【方法】构建用于gen A基因框内敲除的质粒pAB103,经接合转移导入绛红色小单孢菌G1008,安普抗性及PCR扩增筛选获得genA缺失工程菌GA1048。【结果】与出发菌G1008相比,工程菌GA1048不再合成庆大霉素C族组分,主要积累中间代谢产物庆大霉素A2。【结论】genA基因失活导致庆大霉素生物合成代谢流中断,暗示gen A基因参与加洛糖胺C-3″位的氨甲基化。     

万古霉素发酵废渣固态发酵生产单细胞蛋白的研究

以万古霉素发酵废渣为唯一培养基,对固态发酵生产单细胞蛋白(SCP)进行了研究.经过筛选得到了一株白地霉HCCB 2267,它能以万古霉素发酵废渣为唯一底物生长.通过菌株驯化和培养条件优化,固态发酵产生的SCP可迭9.42×108个/g干重,其粗蛋白含量达47.24%,氨基酸总量从30.60%提高到46.28%.其优化的培养条件是:培养基起始含水量60%,起始pH 5.0～6.0,接种量15%,培养温度28～30℃,培养时间72h等.此外,筛选到的菌株对废渣中残存的菌丝体有降解作用.     

庆大霉素生物合成基因genN的研究

利用生物信息学方法分析庆大霉素生物合成特色基因gen N的功能,构建gen N缺失的基因工程菌。首先运用分子生物学技术构建同源重组质粒p FU604,其次重组质粒经接合转移导入绛红色小单孢菌M.purpurea GK1101。最后,基于同源重组机制,利用安普霉素抗性筛选及PCR鉴定,得到gen N基因缺失的工程菌(M.purpurea GKN-27)。结果显示:较岀发菌GK1101,基因工程菌GKN-27不再继续合成庆大霉素C1a和C2b,阻断庆大霉素生物合成代谢流,并积累分子量为497、524、523、503四种新的中间代谢物,新的中间代谢物将有望开发新型药物。同时,也表明gen N不是C-6'N甲基化酶编码基因。