基因组重排技术选育乙醇高产菌株

里氏木霉（Trichoderma reesei）被认为是最合适联合生物加工（consolidated bioprocessing）的微生物之一。原始里氏木霉菌株产乙醇能力太低,需要进一步提高其产酒量。我们通过基因组重排技术提高了里氏木霉菌株产乙醇能力和乙醇耐受力。首先对CICC40360菌株孢子进行NTG诱变得到正向突变菌株,再以此为出发菌株进行基因组重排。进行基因组重排后,重组菌株在含不同乙醇浓度的原生质体再生培养基上进行筛选。突变菌株和原始菌株一起做摇瓶发酵实验进行比较以确定产乙醇能力的提高。经过两轮基因组重排后,筛选获得表现最优异的重组菌S2-254。该菌株能在利用50g/l葡萄糖发酵出6.2g/l乙醇,同时能耐受3.5% （v/v）浓度乙醇。上述结果表明,本实验采用的基因组重排技术能够有效而且快速获得具有目的性状的优良菌株。     

酿酒酵母中亚硫酸盐转运基因SSU1的分子进化分析

SSU1基因是涉及亚硫酸外排及SO₂耐受性的重要因素之一。为了研究酿酒酵母(Saccharomyce cerevisiae)中SSU1对SO₂耐受性及其分化机制, 文章探讨了SSU1基因在酿酒酵母中的遗传特征及进化规律。基于SSU1基因序列的聚类分析表明, 酿酒酵母群体可通过该基因分为3个亚群, 且与其分离的地理位置无关; 基于群体数据的McDonald-Kreitman 检验表明, SSU1基因在酿酒酵母中受到适应性选择的作用; Ka/Ks检验表明, 在酿酒酵母中, 不同的亚群间有Ka/Ks显著大于1 的值, 且PAML的支系模型检验到正选择作用在群体中特定的支系上; PAML的支系-位点模型检验获得9个潜在正选择作用位点, 其中有4个发生在受正选择作用的特定支系中; 基于ssu1p蛋白结构的分析表明, 在特定支系存在的正选择作用位点中, 除345(R/K)位点上两氨基酸替换均为碱性氨基酸外, 其他3个位点均是极性氨基酸/疏水性氨基酸之间替换, 考虑不同区域的氨基酸pKa值对其维持正常的功能有着重要的作用, 在该类位点的替换可能影响到ssu1p蛋白对SO₂的转运作用。     

酿酒酵母乙醇耐受性机理研究进展

酿酒酵母(Sacchromyces cerevisiae)一直是主要的生物乙醇和酿酒业发酵菌株, 具有发酵速度快、乙醇产量高特性。然而, 产物乙醇积累造成的毒性效应是限制乙醇产量的主要因素之一, 研究酿酒酵母乙醇耐受性为解决这一工业难题奠定了理论基础。本文从乙醇对酵母细胞生理、细胞结构和组分的影响, 以及酿酒酵母乙醇耐受性的遗传基础方面综述了酿酒酵母乙醇耐受性机理的研究进展。