ARTP辐照对磷脂酶A1重组质粒的诱变效应

利用常压室温等离子体诱变技术(ARTP)处理磷脂酶A1重组质粒p ET28a-pla B,经琼脂糖凝胶电泳检测发现随着处理时间的延长,质粒超螺旋结构逐渐转变为开环及线性结构。对处理后的质粒转化到BL21宿主菌中,在特定选择培养基中检出突变株转化子,结果表明,质粒处理时间与转化率成反比,与突变率成正比,在60 S达到最优诱变值。挑选圈径比较大的转化子测定其酶活,结果显示突变株(12)最高酶活为12.8 U/ml,与原始菌株(CK)4.8 U/ml相比,提高了2.67倍。对两菌株测序比对,发现碱基突变率为0.74%,且大都集中在A→G和C→T。ARTP对离体质粒具有较好的诱变效应。     

基因组改组技术选育耐酸性琥珀酸放线杆菌

以琥珀酸产生菌Actinobacillus succinogenes CGMCC 1593为出发菌,分别经过紫外线-甲基磺酸乙酯(UV-EMS)和紫外线-硫酸二乙酯(UV-DES)诱变处理,得到7株耐酸性有所提高的突变株.以此作为候选菌库,经3轮原生质体递进融合,筛选获得4株可以在pH 5.6下生长的改组菌株.其中改组菌株F3-21在pH 5.6的完全液体培养基中生长的OD值是原始菌的7倍,在pH 5.2条件下仍能生长;其摇瓶发酵48h琥珀酸产量较原始菌株提高48%.在5L发酵罐中进行分批发酵,当控制pH在较低值(5.6～6.0)时,F3-21厌氧发酵48h积累琥珀酸38.1g/L,较出发菌株提高了45%;当控制pH在6.5～7.0时,F3-21厌氧发酵32h积累琥珀酸40.7g/L.F3-21在5L发酵罐中进行补料分批发酵,厌氧发酵72h,产琥珀酸达67.4g/L.结果说明基因组改组技术能够改进琥珀酸放线菌的耐酸性能及其琥珀酸的产量.     

基因组改组选育蔗糖利用型L-乳酸高产菌株

对干酪乳杆菌进行紫外诱变和NTG诱变,得到蔗糖耐受性高的突变菌株,以此作为基因组改组的出发菌株,制得原生质体,将原生质体分别于紫外线和热灭活,致死率分别为89%和91.6%,在再生平板中培育,将存活的原生质体进行融合,获得的融合子通过蔗糖YE平板筛选,获得F1代,然后以F1代为出发菌,经过上述步骤得到了能够高效利用蔗糖发酵的F2代菌株.与野生型菌株比较发现,在15.0%蔗糖浓度条件下菌体旺盛生长,OD600达到3.11,较原始菌提高了0.70,发酵产酸量提高了61.0%,而且蔗糖酶活性比野生型有很大的提高,从0.54 U/mg cells提高到1.93 U/mg cells,提高了近4倍.     

基因组改组提高干酪乳杆菌耐酸性生产L-乳酸

首先采用紫外线与亚硝基胍两种传统微生物诱变方法对干酪乳杆菌进行诱变,经低pH平板、碳酸钙平板和摇瓶试验获得了5株耐酸性提高的突变菌株.以获得的突变菌株为出发菌株,应用灭活双亲原生质体融合后致死损伤得到互补获得活性融合子的方法,对其进行基因组改组,经过低pH平板、碳酸钙平板和摇瓶筛选,获得4株可以在pH3.8平板上旺盛生长且产酸量较高的改组菌株.将改组菌株与原始菌株分别于pH 3.8和3.4的YE液体培养基中培养,改组菌株能够在原始菌株无法生存的pH条件(pH 3.4)下生长.在pH 3.8的条件下,对改组菌株与原始菌株的发酵特征进行比较,37℃发酵48小时后,改组菌株产酸量为原始菌株的2.4倍,表明基因组改组技术能有效提高多基因调控表型的进化.     

基因组改组及其在木质纤维素水解液乙醇发酵菌种选育中的应用展望

能高效代谢木质纤维素水解液中的可发酵糖、同时可耐受/分解发酵抑制剂的菌种, 是利用木质纤维素为原料生产燃料乙醇技术的关键。基因组改组技术是近些年发展起来的一项新型育种技术, 该技术已运用于食品和医药行业菌种的改良。本文综述了基因组改组技术的原理、方法、特点、及其运用, 并对其在木质纤维素水解液乙醇发酵菌种选育方面的应用进行了展望。     

液化沙雷氏菌磷脂酶A1的克隆表达及乳糖自诱导发酵

为了利用大肠杆菌高效生产重组磷脂酶,克隆了液化沙雷氏菌磷脂酶A1的编码基因pla,分别使用pET-28a(+)和pET-20b(+)载体,实现了磷脂酶A1在大肠杆菌BL21(DE3)中的功能表达.重组菌利用载体pET-28a(+)在原始信号肽的介导下胞外PLA1酶活达40.8 U/mL,占总酶活的91％.重组菌转接至优化后的发酵诱导培养基:蛋白胨10 g/L,酵母粉5g/L,葡萄糖0.8 g/L,乳糖5 g/L,25 mmol/L Na2HPO4,25 mmol/L KH2PO4和1 mmol/L MgSO4;菌体生长6h后,添加7.5 g/L的甘氨酸,37℃恒温发酵24 h,重组菌胞外PLA1酶活达到128.7 U/mL.     

微生物菌种选育中的基因组改组技术及其应用进展

该文论述了基因组改组技术的产生和原理、方法和特点,以及该技术的应用、意义及其发展前景.基因组改组技术是首先对微生物菌株进行诱变,筛选出正向突变的菌株,然后通过原生质体"递推式融合"使这些正向突变的若干个菌株进行基因组重组,从中筛选出符合育种要求的重组子,从而在短时间内获得性状得到大幅度提高的菌株.     

磷脂酶A2的应用

磷脂酶Ａ2 (ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐａｓｅＡ2 ,ＰＬＡ2 ,ＥＣ 3 .1 .1 .4)即磷脂 2 酰基水解酶 ,是专一催化 3 Ｓｎ 磷酸甘油脂Ｃ 2位酯键的水解反应的酶 ,酶解产物为溶血磷脂和脂肪酸。ＰＬＡ2 不仅在生物体内具有很重要的生理功能 ,而且具有很高的应用价值 ,可广泛地应用在科学研究、磷脂改性、油脂精练、饲料添加剂、医疗等诸多方面。1 .用ＰＬＡ2 研究酶学、脂代谢和生物膜结构与功能ＰＬＡ2 (尤其是外分泌型的ＰＬＡ2 )的分子量较小 ,一般在 1 0～ 2 0ｋＤ之间 ,相对而言 ,结构较为简单。在蛇毒中 ,存在许多ＰＬＡ2 的同工酶 ,它们之…     

曲酸生产菌的诱变选育

Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ ２３３６两次紫外诱变后筛选出突变苗株ＵＶ２１０１２－１。该菌株曲酸产量比出发菌提高了１．６８倍;遗传性状稳定,传代５次曲酸产量基本不下降,而且发酵周期也比出发菌株明显缩短。     

基因组重排技术在开发新代谢产物中的应用

基因组重排是一种基于原生质体融合,并对原生质进行递推式融合的新型技术。随着基因组重排技术的不断发展和成熟,通过基因组重排获得新代谢产物的例子不断出现,表明该项技术作为新代谢产物开发的途径具有一定的应用前景。在此列举了基因组重排在开发新代谢产物方面的成果,包括基因组重排激活沉默基因产生新代谢产物;基因组重排引入单酶基因产生新抗生素;基因组重排互换基因模块产生杂合抗生素和基因组重排替换前体基因产生新抗生素的例子,并展望了其发展的趋势。     

全基因组重排育种技术提高产豆豉纤溶酶菌产酶量

枯草芽孢杆菌DC-12 是从豆豉里面筛选出来的,具有纤溶酶活性的菌株。本论文采用了全基因组重排技术提高DC－12的产酶量,首先通过对DC－12进行紫外诱变和亚硝酸诱变构建重组突变库,在研究其原生质体制备和再生的基础上,以其中4株诱变菌株作为直接亲本,采用电融合的方法进行两次多亲本的全基因组重排,结合双灭活的筛选方法,共筛选出2株酶活大大提高并能稳定遗传的菌株,使亲本菌株的酶活提高了4~5倍,最高达2710 IU/ml。     

Gln49-磷脂酶A2基因工程定点突变及酶活性分析

为了确认49位谷氨酰胺磷脂酶A2（Glutamine 49 phospholipase A2, Gln49-PLA2）酶活性缺失与氨基酸序列的相关性,对Gln49-PLA2编码基因第49位氨基酸进行PCR定点突变,利用pET32a+质粒载体在大肠杆菌中表达Gln49-磷脂酶A2的突变体--天冬氨酸磷脂酶A2（Aspartic acid 49 phospholipase A2, Asp49-PLA2--Q49D-PLA2）。将表达的包涵体蛋白变性,采用固定化金属离子亲和层析进行柱上复性、纯化获得突变体融合蛋白（fusion Q49D-PLA2--fQ49D-PLA2）;突变体融合蛋白经蛋白水解酶Factor Xa酶切后,采用Hitrap SP阳离子交换层析和Superdex 75凝胶层析进一步纯化,得到突变体蛋白Q49D-PLA2,得率为1.3%,比酶活为72U/mg。从而证实Gln49-PLA2酶活性缺失的关键原因是49位氨基酸为谷氨酰胺。     

Omics based approach for biodiscovery of microbial natural products in antibiotic resistance era

The need for a new antibiotic pipeline to confront threat imposed by resistant pathogens has become a major global concern for human health. To confront the challenge there is a need for discovery and development of new class of antibiotics. Nature which is considered treasure trove, there is re-emerged interest in exploring untapped microbial to yield novel molecules, due to their wide array of negative effects associated with synthetic drugs. Natural product researchers have developed many new techniques over the past few years for developing diverse compounds of biopotential. Taking edge in the advancement of genomics, genetic engineering, in silico drug design, surface modification, scaffolds, pharmacophores and target-based approach is necessary. These techniques have been economically sustainable and also proven efficient in natural product discovery. This review will focus on recent advances in diverse discipline approach from integrated Bioinformatics predictions, genetic engineering and medicinal chemistry for the synthesis of natural products vital for the discovery of novel antibiotics having potential application.     

微生物原生质体融合育种技术及其应用

工业微生物菌种选育在发酵工业中占有重要地位。微生物原生质体融合(microbial protoplast fusion)技术具有重组频率高、受结合型或致育型限制小以及遗传物质传递完整等优点,是微生物育种最常用的方法之一。结合相关研究进展,分析了原生质体融合技术的组成,包括制备、再生、融合的影响因素以及融合子的筛选方法,重点评述了原生质体融合技术应用在微生物育种中的最新进展,以及微生物原生质体融合技术的发展前景。     

基因组重排与传统育种相结合选育大观霉素高产菌株

以壮观链霉菌(Streptomyces spectabilis)为研究对象,采用基因组重排技术与传统诱变育种相结合的方法选育大观霉素的高产菌株.通过原生质体紫外诱变获得壮观链霉菌突变体群体,高产突变菌株间进行两轮的基因组重排,筛选的高产菌株用NTG诱变得新霉素和链霉素的抗性突变菌株,抗性突变菌株间进行两轮基因组重排,从...     

基因组改组（genome－shuffling）提高

首先采用紫外线与亚硝基胍两种传统微生物诱变方法对干酪乳杆菌进行诱变,经低pH平板、碳酸钙平板和摇瓶试验获得了5株耐酸性提高的突变菌株。以获得的突变菌株为出发菌株,应用灭活双亲原生质体融合后致死损伤得到互补获得活性融合子的方法,对其进行基因组改组,经过低pH平板、碳酸钙平板和摇瓶筛选,获得4株可以在pH3.8平板上旺盛生长且产酸量较高的改组菌株。将改组菌株与原始菌株分别于pH 3.8和3.4的YE液体培养基中培养,改组菌株能够在原始菌株无法生存的pH条件（pH 3.4）下生长。在pH 3.8的条件下,对改组菌株与原始菌株的发酵特征进行比较,37℃发酵48小时后,改组菌株产酸量为原始菌株的2.4倍,表明基因组改组技术能有效提高多基因调控表型的进化。     

Developments and opportunities in fungal strain engineering for the production of novel enzymes and enzyme cocktails for plant biomass degradation

Fungal strain engineering is commonly used in many areas of biotechnology, including the production of plant biomass degrading enzymes. Its aim varies from the production of specific enzymes to overall increased enzyme production levels and modification of the composition of the enzyme set that is produced by the fungus. Strain engineering involves a diverse range of methodologies, including classical mutagenesis, genetic engineering and genome editing. In this review, the main approaches for strain engineering of filamentous fungi in the field of plant biomass degradation will be discussed, including recent and not yet implemented methods, such as CRISPR/Cas9 genome editing and adaptive evolution.     

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。