酿酒酵母基因组位置效应对外源基因表达的影响

外源基因元件和模块在底盘细胞中发挥特定功能是合成生物学研究的基本过程,而外源元件和模块在基因组中的位置对其功能的实现具有显著影响。为了系统、全面地表征酿酒酵母基因组位置效应对外源基因的表达影响,以绿色荧光蛋白为报告基因,通过双交换同源重组方法,对酿酒酵母单基因敲除库进行高通量转化,构建酿酒酵母基因组单位点荧光标记菌株库。结合流式细胞术和高通量测序技术对单位点荧光标记库菌株进行分析,构建高表达位点库和低表达位点库,共发现促进绿色荧光蛋白表达的位点428个,抑制绿色荧光蛋白表达的位点444个。通过分析高、低表达位点在酵母染色体上的分布,从全基因组尺度上对酿酒酵母基因组整合位置对基因表达的影响进行表征。本研究可为酿酒酵母基因组位置效应的分布规律和产生机理研究提供重要参考,对外源蛋白工业生产和合成生物学中的基因表达精细调控也具有重要的指导意义。     

巴斯德毕赤酵母表达系统研究进展

巴斯德毕赤酵母外源基因表达系统是近年来发展的一种优秀的真核表达系统 ,与传统的大肠杆菌和酿酒酵母表达体系相比 ,其具有的诸多优势使之研究价值及应用价值不断体现。综述了其在生物学特性、表达载体、基因整合、外源蛋白的分泌、诱导表达及发酵等方面的基础研究及新近研究进展。     

毕赤酵母外源基因表达系统研究进展

巴斯德毕赤酵母Pichia pastoris外源基因表达系统已经成功表达了很多胞间型和胞内型蛋白质。与酿酒酵母Saccharomyces ceresiviae相比,该系统所具有的很多优势使其应用越来越广泛。有关研究主要涉及以下几个方面：宿主菌株,表达载体,转化方法,外源基因整合,外源蛋白糖基化和高密度发酵培养等。     

一种具有应用价值的基因工程表达系统

基因工程技术的目的是使外源基因在受体细胞内按人们期望的方式进行表达,表达系统是基因工程的关键。原核生物表达系统已为人们所深入了解并被广泛应用。真核生物表达系统一度发展缓慢,随着人们对真核生物如酿酒酵母Ｕ山ｃｃｈａｒｏａｐｃｅｓｃｅｒｅｖ０。ｅ）遗传表达机制的深入了解以及实验手段的不断提高,其基因工程表达系统也建立起来了。但是,人们发现酿酒酵母作为一种基因工程表达系统存在一些局限性川,因为酿酒酵母是以发酵为主的酵母,在采用常规的通气发酵条件下其所能达到的生长速度和密度并不高。所以表达外源基因很难达…     

基于启动子和宿主改造的酿酒酵母表达系统优化研究

生物医药领域中一套高效表达系统对于重组蛋白的生产至关重要。酿酒酵母作为一种食品级真核微生物,具有繁殖迅速、培养简单、遗传操作便捷等特点,是生产重组蛋白较理想的表达系统之一。对实验室已有的p HR酿酒酵母表达系统进行优化。分别通过易错PCR技术和菌株诱变技术对酿酒酵母启动子PTEF和宿主酿酒酵母Y16进行突变改造,经筛选、鉴定获得表达性能提高的启动子PTEFV1和酿酒酵母Y16-E14、Y16-E19。随后,利用启动子PTEFV1构建以Y16-E14为宿主的p HR-N酿酒酵母表达系统,以绿色荧光蛋白和人血清白蛋白为对象,比较表达系统改造前后性能变化。结果显示p HR-N酿酒酵母表达系统无论胞内表达绿色荧光蛋白还是分泌表达人血清白蛋白的能力均较改造前明显提高。p HR-N系统为获得更多具有重要应用价值的重组蛋白提供了有利的工具。     

新型酵母表达系统的研究

酵母表达系统是在酿酒酵母质粒的发现和酵母转化技术的成熟基础上建立起来的真核生物表达系统。许多有应用价值的外源基因成功地在其中表达,但也存在一些局限性。为了开发新的酵母表达系统,人们在酿酒酵母以外的酵母中寻找合适的宿主以建立新的载体－宿主系统。本文综述了建立新的酵母表达系统涉及的有关问题和近几年来的研究进展。     

裂殖酵母作为外源基因表达系统

虽然裂殖酵母与酿酒酵母同属于子囊真菌,但比其它的酵母相比,裂殖酵母与更高等的真核细胞有许多相似的性质,使得裂殖酵母在分子生物学研究中成为一种提供信息的、准确的真核实验模型.它在外源基因表达方面同样具有前景.主要介绍了裂殖酵母的优点,其表达载体的性质,以及外源蛋白表达的例子.     

酿酒酵母合成异源单萜类化合物的研究进展

单萜类化合物在食品、医药和工业等领域有重要的应用,具有可观的经济价值.随着合成生物学的日益发展,利用微生物作为细胞工厂合成单萜类化合物成为时下的研究热点.酿酒酵母是真核生物表达的模式菌株,其甲羟戊酸途径为单萜类化合物的合成提供直接前体,因此在酿酒酵母中构建异源单萜类化合物合成途径有较大优势.本文介绍了酿酒酵母细胞中异源单萜类化合物合成途径的构建.从甲羟戊酸途径代谢通量调控机制和融合酶调控酶催化反应效率两方面概述了酿酒酵母异源合成单萜类化合物的研究进展.     

酿酒酵母细胞融合机制及交配信号通路的合成生物学应用

细胞融合是大多数真核生物发育中的一个基本生物过程。酿酒酵母作为真核生物基因组合成和转移的经典模式生物,其细胞融合机制不清楚,因此限制了它的合成生物学应用。在酿酒酵母的融合过程中,细胞对信息素做出反应,触发促分裂原活化的蛋白激酶（MAPK）级联反应以启动交配,随后细胞发生极化、细胞壁重塑、膜融合和核配。其中,研究可能的“融合酶”——受信息素调控的多跨膜蛋白（Prm1）为推动细胞融合可控性提供方向。酵母交配信号通路的合成生物学应用基于生物元件、生物装置与生物系统以及多细胞互作3个层次,本文分析了信息素诱导型启动子、G蛋白偶联受体、支架蛋白、转录因子、双稳态开关、调谐器、底盘细胞等在生物传感器及代谢工程等领域的应用。开发理性设计的模块化线路和优化交配途径来精确调控酵母交配的生理事件,对于细胞融合的人工可操纵性发展具有重要意义。     

黑曲霉mnn9基因缺失株的构建及其功能分析

本研究通过分析比较黑曲霉基因组与酿酒酵母基因组序列同源性,分离鉴定了黑曲霉mnn9基因。通过同源重组,在黑曲霉GICC2773(ΔAP4:pGPT-laccase)菌株中敲除了mnn9基因。该黑曲霉mnn9基因缺失使外源蛋白漆酶的分泌表达提高了14%,内源蛋白葡萄糖淀粉酶的分泌表达则降低了4%。     

高效合成葡萄糖二酸酿酒酵母工程菌的构建

葡萄糖二酸是天然存在的一种重要二元酸,其在医疗保健和化工工业等领域具有很高的实际应用价值,因此被称为"最具价值的生物炼制产品之一".以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为底盘微生物,文中考察了过量表达肌醇转运蛋白Itr1、融合表达肌醇加氧酶和葡萄糖醛酸脱氢酶以及弱化表达葡萄糖6-磷酸脱氢酶基因...     

巴氏毕赤酵母表达系统的特点及其研究进展

巴氏毕赤酵母表达系统具有真核生物表达的特点。本文综述了巴氏毕赤酵母菌及其表达载体的特点以及外源基因在该系统中表达存在的一些问题。     

毕赤酵母中外源蛋白表达量的提升策略

利用异源重组表达系统表达外源蛋白是基因工程研究的重点。巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris）是一种甲基营养型酵母,由于其易于遗传操作、高水平分泌外源蛋白、翻译后修饰等特点,已成为工业应用中蛋白质生产的重要菌株,常被用于酶制剂的生产。然而,部分外源蛋白在毕赤酵母系统中的表达水平较低,仍有待提升的空间。因此,进一步探索提升毕赤酵母中外源蛋白表达量的原理和方法,将对降低毕赤酵母表达系统工业化生产成本,提高经济效益,具有重要的意义。本文主要从基因水平、转录水平、翻译水平、折叠分泌水平、抗逆水平、发酵工艺六个方面归纳总结了近年来毕赤酵母提高外源蛋白表达的优化策略的研究进展,旨在为提高外源蛋白在毕赤酵母表达系统中的表达水平提供有益参考。     

甲醇营养型酵母表达外源蛋白的特点及策略

酵母作为一类外源基因的表达系统具有很多优点。它们属于单细胞生物,因而保留了细菌易于操作和生长快速的特点;另一方面,酵母具真核生物的亚细胞结构,故具有糖基化,脂肪酸化,蛋白质磷酸化等翻译后修饰功能。大部分重组蛋白的表达都是以酿酒酵母（Xic’,bar．oopcescerevisiae）作为宿主系统的,它的遗传背景及生理特性研究得较透彻。然而,Scerevl’siae表达重组蛋白有其局限性：如产量通常很低,自我复制表达型载体在细胞传代中不稳定,外源糖蛋白的过糖基化作用等。近年来,随着研究的深人,人们用其它的酵母菌株构建了高效稳定的…     

国内酿酒酵母分子遗传与育种研究40年

酿酒酵母作为最简单的真核生物,是研究真核生物基本生命规律的重要模式系统,也是生物产业领域非常重要的微生物细胞工厂。在《微生物学通报》创刊40周年之际,本文综述了国内40年来在酿酒酵母分子遗传学与育种研究的重要进展,如分子遗传学研究手段的建立、重要功能基因的分析、重要生命过程的遗传基础和调控机制,以及酵母菌育种技术的建立与应用等。     

Latour system精简酿酒酵母染色体方法的建立及应用

酿酒酵母是第一个完成全基因组测序的真核生物,具有广泛的科研应用价值。利用酿酒酵母的全基因组序列可以进行精确的基因定位及敲除,从而达到对其基因组进行精简的目的,为合成生物学最小基因组的研究工作打下基础。根据Latour system 设计敲除所需引物,构建敲除盒,筛选重组体和缺失体,成功敲除酿酒酵母a型单倍体染色体XIII中339301-352281 nt包含的8个基因,为酿酒酵母染色体精简奠定基础,同时证明了Latour system 可以应用于酿酒酵母大片段敲除。     

基于筛选标记整合拷贝增加的酿酒酵母外源蛋白高效表达北大核心CSCD

【目的】利用酿酒酵母内部核糖体进入位点(IRES)介导构建外源蛋白高效表达系统,构建酿酒酵母蛋白表达工程菌,为酿酒酵母在代谢工程中的应用奠定基础。【方法】首先分别构建含启动子Pilv5,Padh2,Ptdh3的Promoter-mCherry-TIF4631 IRES-URA3共表达框,利用同源重组的方法将共表达框整合到酿酒酵母W303-1B-A基因组中,经URA3功能回复筛选转化子。然后比较转化子中mCherry荧光强度的差异,以表征三种启动子在共表达框中的应用效果。利用荧光定量PCR测定并分析转化子中整合DNA片段在基因组中的拷贝数,并在无选择压力的条件下连续传代培养转化子,分析其遗传稳定性。最后以木糖还原酶基因XYL1,β-半乳糖苷酶基因LACZ替换共表达框中的mCherry基因,检测木糖还原酶(xylose reductase)和β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)的酶活力、蛋白表达量等,以验证该表达框的应用效果。【结果】整合DNA片段的拷贝数和mCherry的表达量受启动子影响。其中含Padh2的转化子最低,含Ptdh3的转化子居中,含Pilv5的转化子最高。含有Pilv5启动子且mCherry表达量最高的转化子,整合DNA片段在基因组中的拷贝数为47,构建的工程菌株具有较好的遗传稳定性。在含Pilv5启动子和TIF4631 IRES的表达框中,木糖还原酶成功表达,其中活力最高的转化子WIX-10的酶活力为0.209 U/mg粗蛋白;β-半乳糖苷酶也成功表达,其中酶活力最高的转化子WIL-1的酶活力为12.58 U/mg粗蛋白。【结论】在酿酒酵母中,由Pilv5启动子和TIF4631IRES介导的外源蛋白表达系统能够高效表达外源蛋白,为外源蛋白在酿酒酵母中表达提供了新的策略,也为该系统在酿酒酵母代谢工程中的应用提供了充分的实验依据。     

毕赤酵母蛋白表达系统研究进展

选择合适的蛋白表达系统是外源基因能否成功表达的关键.毕赤酵母(Pichia pastoris)蛋白表达系统是近些年来发展起来的一种真核表达系统,与其他表达系统相比,该系统所具有的诸多优势使其研究价值和应用价值越来越广泛,已经成功表达了多种蛋白质.简要综述其特点、表达宿主菌、表达载体以及其元件、外源蛋白的表达及其影响因素等方面的基础研究和最新进展.     

酵母菌的载体系统研究进展

由于酵母菌特别是酿酒酵母是单细胞生物,具生长快、易于遗传操作、能对外源蛋白进行翻译后加工和修饰、不产生有毒产物等优点,被认为是表达外源蛋白的最适受体菌。随着重组DNA技术的发展,酿母菌的转化和载体系统的研究已取得很大的进展,已有许多细菌、真菌和高等动植物的基因在酿酒酵母中克隆和表达,已应用酵母工程菌来生产一些重要的外源蛋白,并显示出巨大的优越性。本文着重介绍酵母菌载体系统的研究进展。根据其在酵母菌遗传工程中的应用,可将酵母菌载体系统分为普通的克隆载体和特殊用途的载体两大类。回酵母菌的克隆载体依据…     

米曲霉外源表达系统研究进展

丝状真菌米曲霉是发酵工业的重要菌种,具有强大的蛋白分泌能力和较高的食品安全性,可作为表达外源蛋白的细胞工厂。近年来,米曲霉全基因组序列的测序完成和基于表达序列标签的基因组学研究,为深入研究米曲霉外源表达系统提供了条件。从基因组学进展、遗传转化体系等方面综述了米曲霉作为外源蛋白表达宿主的研究进展。针对米曲霉在外源蛋白表达中存在的瓶颈,提出构建蛋白酶缺陷株、使用强启动子、融合表达等策略,以提高外源蛋白的表达和产量。最后介绍了米曲霉表达系统的应用,利用米曲霉代谢工程菌生产工业用酶和次级代谢产品具有良好的前景。