大肠杆菌整体代谢网络调控基因(csrA)的敲除及其对苯丙氨酸生物合成的影响

csrA基因产物是大肠杆菌芳香族氨基酸生物合成途径中碳中心代谢有关的一种全局性调控蛋白质。采用Red敲除系统介导的同源重组的方法定位缺失大肠杆菌染色体csrA基因,经PCR、DNA测序等多种方法证实了基因重组缺失的可靠性。csrA基因缺失后,缺失菌株较对照菌株,糖酸转化率有所提高,发酵生产苯丙氨酸的能力也得到一定的提高,产酸提高约13%。     

大肠杆菌ptsG基因的敲除及其对L-phe生产的影响

L-phe是重要的食品和医药中间体,用大肠杆菌发酵葡萄糖生成phe时,对葡糖糖转运起重要作用的磷酸烯醇丙酮酸糖磷酸转移酶系统(PTS)对phe产量合成有很大影响,在大肠杆菌PTS系统中,葡糖糖主要由ptsG基因编码的葡萄糖特异性转运蛋白酶ⅡCBGlc转运入细胞,通过基因敲除技术获取ptsG缺陷菌株,可以减少菌株对葡糖糖的摄取,减少乙酸的生成,利于菌株的高密度发酵和相关代谢中间物获得。利用Red同源重组技术将大肠杆菌染色体上的ptsG基因进行敲除,得到PTS缺陷菌株MD-ptsG-。该菌株在以葡萄糖为惟一碳源的培养基中摇瓶培养,菌密度为对照菌株的3.5倍,L-phe产量提高12%。     

Toxoplasma gondii Mei2序列的电子延伸与分析

Mei2是调控细胞分裂过程的重要蛋白,利用电子延伸技术对Toxoplasma gondii EST数据库中的Mei2同源的ESTs进行了电子延伸,得到3836bp的Mei2同源电子延伸物,利用ORF Finder预测的相应的编码物为496个氨基酸的Mei2-predict protein,对该蛋白质的理化性质及结构进行了相关的预测与分析,结果显示T．gondii来源的Mei2-predict protein含有一个RBD结构域。系统发育分析表明Mei2-predict protein与Plasmodium来源的Mei2亲源关系最近。     

丙氨酸转氨酶修饰对大肠杆菌L-色氨酸合成的影响

探究大肠杆菌细胞内负责L-丙氨酸合成的转氨酶对菌株代谢及L-色氨酸合成的影响。运用Red重组技术分别对编码L-丙氨酸转氨酶的基因alaA、alaC和avtA进行敲除。通过摇瓶和50 L罐中探究其对L-色氨酸积累、L-丙氨酸代谢及菌体生长变化情况。结果显示,除3种L-丙氨酸转氨酶全部缺失的工程菌L-丙氨酸合成受阻、菌体生长受到较强抑制外,其它各任意一种或两种丙氨酸转氨酶缺失菌株的生长并未有较大差异,但色氨酸的合成变化显著。其中alaA和alaC双基因缺失的E.coli FS-T4工程菌,摇瓶发酵L-色氨酸产量达6.08 g/L,L-丙氨酸含量仅0.16 g/L,较出发菌株分别提高了26.7%和降低了91.0%。在50 L罐中E.coli FS-T4工程菌L-色氨酸产量最高可达41.9 g/L,糖酸转化率达20.5%,分别较出发菌株提高了13.8%和5.1%。转氨酶AlaA和AlaC的同时缺失,既可以满足细胞整体氨基酸池的需要,而且有利于减少杂酸的积累,使得更多的碳源流向L-色氨酸的合成。     

木聚糖酶高产菌株的鉴定及产酶条件的优化

目的:通过了解木聚糖酶高产菌株A79的遗传背景.并优化其产木聚糖酶的液体发酵条件,为下一步工业化生产和木聚糖酶制剂的研制奠定基础.方法:通过形态观察和18S rDNA基因的分子系统进化分析,对菌株A79进行鉴定;通过单因素和均匀设计试验,优化其产胞外木聚糖酶的液体发酵条件.结果:通过对18S rDNA基因的分子系统进化分析,菌株A79被鉴定为黑曲霉(Asperillus niger A79).其最佳产酶培养基为:玉米芯5.0%,麸皮0.5%.纤维物质1.O%,玉米浆1.1%.(NH4)2SO40.8%,蛋白胨0.8%,CaCO3 0.5%,KH2PO4 0.23%,MgSO4,·7H2O 0.08%,微量元素(MaIldels)0.08%,pH自然.最佳发酵条件为:接种量5%(2.0×107),28℃、250r/min振荡培养96h.结论:经优化培养,酶活力由前期的50 000u/ml提高到90000u/ml,增加了近50%.     

福州森林红壤细菌的菌群结构及其功能分析

福建地区是我国的第二大林区,土壤类型主要表现为红壤.对福州地区森林中因木材腐朽而形成的树洞中的土壤样品进行筛选,构建了一份具有强木质纤维素降解能力的酸性红壤的细菌16S rKNA基因文库,利用限制性片段长度多态性(RFLP)对随机克隆进行筛选;对该生态环境下的细菌菌群进行了系统发育分析.结果表明土壤pH偏酸性严重影响了细菌类群的多样性,酸杆菌门Acidobacteria(71.5%)和变形菌门Proteobacteria(24.1%)是该酸性土样中的优势菌群,其中酸杆菌门在该生态系统中占有绝对优势.变形菌菌群中的主要类群为光合细菌,固氮细菌和溶菌细菌.研究表明,在木质纤维素自然降解的过程中,存在于酸性树洞土壤中的细菌参与了碳素和氮素的固定与循环,并对其微生态的稳定起到重要作用.     

宏基因组学在发现新基因方面的应用

现代分子微生物生态学研究表明,自然环境中约99%的微生物不能用传统的分离培养方法获得其纯培养,使得环境微生物中的多样性基因资源难以得到充分的开发和应用.宏基因组学是近年来发展起来的,通过直接提取特定环境中全部微生物的总基因组DNA并克隆到合适的可培养微生物宿主中,来筛选目的基因的方法.它已在微生物新功能基因筛选、活性物质开发和微生物多样性研究等方面取得了显著成果.该文旨在介绍宏基因组学在新功能基因发现方面的应用概况并结合我们的研究情况,对这一崭新领域中的最近研究进展进行简要综述.     

工业谷氨酸棒杆菌电转化整合效率的优化

研究不同因素对谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)电转化效率的影响,探讨电转化的最适条件,提高电转化效率。以产L-异亮氨酸的谷氨酸棒杆菌工业菌株a11为受体菌,大肠杆菌(Escherichia coli)JM109及质粒pk18mobsac B为载体,通过电转化方法研究了菌体最佳感受态性能、复苏培养基高渗溶液浓度、最适电场强度及电击后的热激培养对电转化效率的影响。对于谷氨酸棒杆菌a11而言,使用无痕的自杀载体电击转化,在感受态细胞OD_(600 nm)值为1.0~1.2,电场强度达到9.0 kV/cm,电转后46℃热激培养8 min,而且热激后继续保持37℃的适应性培养,电转化效率最高,达到1.8×10~3cfu/μg DNA。实现了工业谷氨酸棒杆菌的电转化效率的提高,也为其它谷氨酸棒杆菌电转化效率的提高提供参考方法。     

VHb在产L-苯丙氨酸工程菌中的表达及其抗贫氧效率

人工设计合成密码子优化的VHb基因及其天然的低氧启动子序列,并进行融合T7终止子克隆至L-Phe的高表达质粒中,构建高产L-phe的抗贫氧高密度发酵基因工程菌。高密度发酵过程中的低氧情况可诱导VHb基因的表达,含VHb的工程菌较对照工程菌发酵结果显示:菌株的稳定期延长约4h,提高菌株的产酸周期,L-phe产量提高约14%。     

西双版纳地区热带雨林土壤酸杆菌(Acidobacteria)群体结构和多样性分析

酸杆菌(Acidobacteria)广泛存在于自然界,在许多生态系统中发挥重要作用。本文以西双版纳热带森林的土壤为研究对象,提取土壤的总基因组DNA为模板,采用特异引物扩增酸杆菌16SrRNA基因,构建酸杆菌门细菌16SrRNA基因克隆文库,利用限制性片段长度多态性(RFLP)对随机克隆进行筛选、测序,对该生态环境下酸杆菌菌群种类和组成进行了系统发育分析。结果表明该地区热带森林土壤的酸杆菌有5个类群:分别为Gp1、Gp2、Gp3、Gp5和1个未知分类的酸杆菌种。其中Gp1是该土壤环境下酸杆菌门的绝对优势菌群,约占整个酸杆菌群的50%-80%,其次是Gp2,占12%-25%,不同采样点酸杆菌类群的分布趋势是一致的。研究表明西双版纳热带森林土壤中的酸杆菌类群具有适应其土壤环境的广泛的多样性。