枯草芽孢杆菌氧化还原感应全局调控因子Rex对乙偶姻合成的影响 |
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引用本文: | 韩如梦,柳鑫燕,林文萱,李翔飞,杨套伟,徐美娟,邵明龙,张显,饶志明.枯草芽孢杆菌氧化还原感应全局调控因子Rex对乙偶姻合成的影响[J].微生物学通报,2020,47(11):3494-3503. |
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作者姓名: | 韩如梦 柳鑫燕 林文萱 李翔飞 杨套伟 徐美娟 邵明龙 张显 饶志明 |
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作者单位: | 江南大学生物工程学院 工业生物技术教育部重点实验室 江苏 无锡 214122 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(31500065);宁夏回族自治区科技创新团队项目(KJT2017001);山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY020605);生物基材料与绿色造纸国家重点实验室开放基金(KF201907) |
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摘 要: | 【背景】枯草芽孢杆菌体内含有一种可响应胞内氧化还原水平的因子,称之为氧化还原感应全局调控因子Rex (由基因ydiH编码)。Rex可通过感知辅酶NADH/NAD+水平的变化来调节胞内氧化还原平衡。【目的】研究Rex对枯草芽孢杆菌乙偶姻合成和辅因子代谢的相关性。【方法】利用比较转录组挖掘乙偶姻和2,3-丁二醇可逆转化过程中显著差异的基因,并通过Cre/lox基因敲除技术敲除ydiH、acuA (乙酰AcsA)和acoC (二氢脂酰胺乙酰转移酶)。随后,利用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)技术分析敲除菌株中乙偶姻相关基因的转录水平。【结果】通过发酵实验发现,敲除ydiH会在一定程度上抑制菌体的生长速率,但发酵前期乙偶姻单位细胞产量和底物转化率都得到了显著提高;敲除acuA和acoC后,对乙偶姻合成、菌体生长和糖耗速率均影响不大;敲除ydiH后,与乙偶姻合成相关基因alsR (alsSD的正转录调控因子)、alsS (α-乙酰乳酸合成酶)、alsD (α-乙酰乳酸脱羧酶)和bdhA (2,3-丁二醇脱氢酶)的转录水平显著上调。【结论】枯草芽孢杆菌氧化还原感应全局调控因子Rex通过抑制与乙偶姻相关基因的转录水平影响乙偶姻合成。本研究首次报道了枯草芽孢杆菌中Rex和乙偶姻合成的相关性,为探索Rex如何通过调控相关基因的转录来影响胞内氧化还原稳态奠定了基础,也为提高枯草芽孢杆菌工业化生产强度和底物转化率提供了借鉴。
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关 键 词: | 枯草芽孢杆菌,乙偶姻,氧化还原感应全局调控因子,发酵调控 |
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