通过在低细胞浓度下启动甲醇诱导、优化碳/能量代谢模式促进毕赤酵母表达Monellin

重组毕赤酵母生产表达外源蛋白的过程中,一般在细胞达到高密度后开始启动甲醇诱导。也有报道指出,在较低细胞浓度下,启动甲醇诱导可以有效地控制整个发酵过程的溶解氧浓度,缓解毒副产物的积累,促进目标蛋白的表达。但是,该操作策略下,甲醇/能量调控机制不明,相关研究报道很少。文中以生产表达monellin(甜味蛋白)的重组毕赤酵母为模式菌株,通过在线分析计量甲醇消耗速率、CO2释放速率和O2摄取速率,探讨了不同细胞浓度下启动甲醇诱导和外源蛋白表达体系的甲醇/能量代谢模式。结果表明,在较低细胞浓度(50 g DCW/L)启动诱导并将温度控制在30℃,走向合成monellin前体物质途径的碳流最大(65%),且能与用于ATP再生的碳流形成最佳匹配;monellin的比合成速率与细胞比生长速率完全耦联,且耦联系数最大,比生长速率也较高;理论NADH(能量)利用效率η最高,η在甲醇诱导的绝大部分时段(89%)处于高水平(≥0.8),可以为monellin合成提供足够的能量。因此,该操作条件下,monellin浓度达到2.62 g/L的最高水平,是高细胞密度(100 g DCW/L)启动诱导策略下monellin浓度的2.5-4.9倍。  

岛屿生境下黄毛鼠种群的遗传变异

岛屿具有独特的生态系统,常被生态学家和进化生物学家视为研究生物进化的天然实验室,岛屿生物地理学也受到了越来越多科学家的关注。对舟山群岛8个面积不等岛屿的黄毛鼠(Rattus losea)种群进行了调查,分析了8个种群的遗传变异特征,对探讨岛屿理论中的种群动态和种群分化具有重要意义。采用线粒体分子标记技术,利用PCR扩增得到D-loop区基因序列815 bp,在330个黄毛鼠样本中共识别出15个单倍型,平均核苷酸多样性(P_i)为0.001,平均单倍型多样性(H_d)为0.364,表明舟山群岛黄毛鼠种群的遗传多样性较低。Tajima′s D中性检验显示除了小盘峙种群,均为显著负值(P0.01),表明种群受到了自然选择的作用,历史上发生过种群扩张。AMOVE显示,群体间的遗传分化指数平均值为0.745,处于较高的分化水平,表明遗传变异主要来自种群间,占74.5%。基于线粒体D-loop区序列构建的系统发育树和中值网络都表明8个岛屿的黄毛鼠种群起源于两个母系。此外,Mental检验显示不同岛屿种群间的遗传距离与岛屿间地理距离之间存在显著正相关关系(r=0.6077,P=0.004),种群遗传多样性与岛屿面积并未发现显著相关性(r=0.6255,P=0.1840)。研究结果可为岛屿黄毛鼠种群的微观演化以及一些岛屿物种的进化理论提供参考。