利用制糖废蜜流加培养酵母的动力学研究

研究了以廉价原料糖蜜流加培养酵母的生产工艺,确定了最佳工艺参数,并根据酵母在流加培养过程中比生长速率和耗糖速率的变化,对动态的糖流加工艺进行研究,得出了流加培养的动力学模型,然后通过流加培养过程中实际糖流加曲线对所提出的模型进行验证。研究结果表明,流加培养模型能较好地反映酵母流加培养过程中糖流加的规律,对酵母的流加培养具有一定的指导意义。     

一中国脑海绵状血管瘤家系中发现krit1基因新的缺失突变

脑海绵状血管瘤（CCM）是多定位于中枢神经系统的一种脑部血管异常,少数在皮肤和视网膜处有并发症。依据致病基因在染色体上的不同位置分为CCM1、CCM2和CCM33种类型。目前,CCM1、CCM2和CCM3的致病基因已经被克隆,分别为krit1、MGC4607和细胞程序性死亡10基因（PDCD10）。利用连锁分析发现内蒙古的一个家系属于CCM1,突变检测发现患者CCM1基因（krit1）第9内含子和第10外显子拼接位点处存在一“GTA”缺失,该突变导致终止密码子提前出现,产生截短蛋白。实验结果支持krit1为CCM1致病基因。     

锌酵母分批流加发酵动态优化

对锌酵母分批流加发酵过程的控制变量反应温度和pH的动态最优化进行研究。基于酵母流加发酵有抑制的状态模型．通过龙格一库塔法计算微分方程组、单纯形法优化对模型参数进行估计。采用不同的温度和pH控制策略进行研究,由此获得动力学模型参数与温度和pH关系的回归模型。在此基础上,以极大值原理、梯度法优化求解以获得最高锌酵母产量为目标的最优温度和pH分布T*（t）、pH*(t)。实验验证,在T*(t)和pH*(t)下操作,锌酵母产率可提高13.7％。     

面向异步多时延基因调控网络建模的高阶动态贝叶斯网络模型及其结构 学习算法

目的：由基因芯片数据精确学习建模具有异步多时延表达调控关系的基因调控网络。方法：提出了一种高阶动态贝叶斯网 络模型,并给出了网络结构学习算法,该模型假定基因的调控过程为多阶马尔科夫过程,从而能够建模基因调控网络中的异步多 时延特性。结果：由酵母基因调控网络一个子网络人工生成了加入10%含噪声的表达数据用于调控网络结构学习。在75%的后验 概率下,本文提出的高阶动态贝叶斯网络模型能够正确建模实际网络中全部的异步多时延调控关系,而经典动态贝叶斯网络仅 能够正确建模实际网络中1/3的调控关系;ROC曲线对比表明在各个后验概率水平上高阶动态贝叶斯网络模型的效果均优于经 典动态贝叶斯网络。结论：本文提出的高阶动态贝叶斯网络模型能够精确学习建模具有异步多时延表达调控关系的基因调控网 络。     

面向异步多时延基因调控网络建模的高阶动态贝叶斯网络模型及其结构学习算法

目的：由基因芯片数据精确学习建模具有异步多时延表达调控关系的基因调控网络。方法：提出了一种高阶动态贝叶斯网络模型,并给出了网络结构学习算法,该模型假定基因的调控过程为多阶马尔科夫过程,从而能够建模基因调控网络中的异步多时延特性。结果：由酵母基因调控网络一个子网络人工生成了加入10%含噪声的表达数据用于调控网络结构学习。在75%的后验概率下,本文提出的高阶动态贝叶斯网络模型能够正确建模实际网络中全部的异步多时延调控关系,而经典动态贝叶斯网络仅能够正确建模实际网络中1/3的调控关系;ROC曲线对比表明在各个后验概率水平上高阶动态贝叶斯网络模型的效果均优于经典动态贝叶斯网络。结论：本文提出的高阶动态贝叶斯网络模型能够精确学习建模具有异步多时延表达调控关系的基因调控网络。     

酿酒酵母GAL基因的表达调控

酵母菌一直是人们进行遗传分析的理想材料,对许多酵母基因的表达调节途径人们也已有了较深人的了解。酵母中研究最多的基因表达调节途径是GAL基因表达调节过程,它不仅为比较研究原核和真核生物的协同表达调节机制提供了可能性,而且由于酵母GAL基因表达可以被生长条件所控制,所以GAL基因区域对外源基因在酵母中的克隆表达也具有潜在的应用价值I‘,‘］。现在就酵母GAL基因的表达调节做一概述。IGAL基因组成及转录调节模型半乳糖是通过转化为6一磷酸葡萄糖后进人糖解途径而被酵母利用的。其中至少有五种基因产物参与从半乳糖的运…     

Mu噬菌体中的一个新的基因拼接(模型)

一般认为基因表达是通过蛋白的作用,如阻遏物和效应物来控制的。近来报道了一个不同的控制模型。借此,一个失活的基因通过某种重组过程重新置于一个新的位点,并由此产生转录。酵母的交配型,沙门氏菌的相变和Mu噬菌体的宿主范围都是重组控制的例子。     

谷氨酸发酵的数学模型

在抗生素、酵母和谷氨酸的生产中,已有应用电子计算机成功地控制发酵过程,以求不断地提高发酵控制水平进而提高产量的报道。要达到上述目标有二个途径:一是在积累大量操作数据的基础上,总结出操作模型,由电子计算机模拟此模型进行控制,这样有时可能得到理想的结果,但这并不一定是最佳情况。另一     

信息库

1　用法弗克鲁维酵母的杀伤毒素控制葡萄酒细尖酵母酵母杀伤毒素在发酵工业中 ,可用于控制野生酵母的生长。当前 ,在葡萄酒工业中用于酿造和改进葡萄酒质量的杀伤酵母属于酿酒酵母 (Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ)。但是Ｋ2型酿酒酵母的杀伤毒素对酵母的杀伤谱比较窄 ,只能杀伤敏感的酿酒酵母 ,对其他野生酵母 ,如有孢汉逊酵母 (Ｈａｎｓｅｎｉａｓｐｏｒａ) ,克勒克酵母 (Ｋｌｏｅｃｋｅｒａ) ,毕赤酵母 (Ｐｉｃｈｉａ) ,类酵母 (Ｓａｃｃｈａ ｒｏｍｙｃｏｄｅｓ)等属的菌株没有杀伤作用。研究表明 ,在葡萄表面和新鲜葡…     

收敛交叉映射方法及其在生态学中的应用

收敛交叉映射(CCM)是一种分析非线性系统中时间序列变量间因果关系的方法。其不同于传统的线性系统分析方法,是通过对变量进行状态空间重构来获取变量的历史信息,随着时间序列不断增长,当其估计性能呈现收敛的性质时,可以判断因果关系的存在。本文介绍了CCM的发展史及其较传统的格兰杰因果检验的优点,详细阐明了CCM的原理、算法过程和实现途径。CCM作为一种针对变量间具有弱到中等强度耦合关系的系统分析方法,可以用来有效地解决非线性生态系统多变量间复杂的因果关系问题。将该方法应用于具有空间信息的多点位时间序列变量间因果分析时,应充分考虑点位间的空间自相关性,与可以去除变量及序列间空间相关性的方法相结合,从而确保CCM对变量因果关系的分析更加准确,结果也更具有信服力。     

丙酮酸发酵过程中光滑球拟酵母过程功能的强化

对不同葡萄糖浓度下光滑球拟酵母分批发酵生产丙酮酸的动力学模型分析发现, 葡萄糖浓度是影响光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸过程功能的关键因素。在发酵初始阶段, 低浓度葡萄糖可维持较高的菌体比生长速率; 对数生长中前期, 葡萄糖快速进料使菌体浓度接近最大值, 并实现碳流从菌体生长转向丙酮酸积累; 对数生长后期葡萄糖浓度控制在33.4 g/L以维持高丙酮酸对葡萄糖产率系数 (0.71 g/g)。采用奇异控制的葡萄糖流加方式, 在7 L发酵罐上控制不同发酵阶段葡萄糖浓度处于最佳水平以强化光滑球拟酵母过程功能, 丙酮酸产量 (83.1 g/L)、产率 (0.621 g/g)、生产强度[1.00 g/(L·h)]与分批发酵对比, 分别提高了21.3%、21.6%和29.9%。     

酵母双杂交中诱饵蛋白载体的构建与鉴定方法

酵母双杂交已是研究蛋白质相互作用的经典方法之一。该方法以真核生物酵母为模型,在体内研究活细胞内蛋白质的相互作用,具有高度敏感性,被很多研究者采用。综述了酵母双杂交系统中诱饵蛋白载体的构建,及其在转化酵母中的毒性、自激活性检测研究的最新进展。     

以酵母嗜杀系统为基础的抗病毒药物筛选模型的建立

根据嗜杀酵母T158c/S14a中L-A病毒-1移码效率改变影响M1病毒的存活,导致K1毒素减少,在低pH的美蓝平板上用杯碟法通过抑菌圈的大小检测酵母K1毒素的嗜杀活性,建立了一个以酵母嗜杀系统为基础的抗病毒药物筛选模型。研究了杯碟法检测酵母毒素嗜杀活性的各种条件。对不同pH和温度下酵母的嗜杀活性进行了研究,确定了模型用于筛选的最适pH范围为4.3~4.7,最适温度范围为20~22℃。运用该模型研究了几种中药对嗜杀活性的抑制作用,发现了金银花和升麻具有一定的抗病毒作用。该模型为抗病毒药物的高通量初筛奠定了基础。     

电子嗅在线反馈控制毕赤酵母糖化酶发酵过程中甲醇浓度新方法的应用

探索了电子嗅传感仪直接通过发酵尾气进行发酵液中甲醇浓度在线检测的方法,建立了毕赤酵母表达糖化酶过程中甲醇浓度的自动化反馈补料控制模型,可准确实现发酵过程中甲醇浓度的精确控制;研究表明,当利用电子嗅将培养液中甲醇浓度稳定控制在(890±35)ppm水平下,发酵诱导培养到128h时目的蛋白糖化酶酶活达到了8 153U/ml,与甲醇浓度控制在(350±26)ppm时的发酵水平相比提升了48.8%。该方法具有无需前处理、与发酵液非接触、快速和准确性的优点,为提升工程酵母在工业发酵培养过程工艺的优化控制具有重要的指导作用。     

酵母PH081在酸性磷酸酯酶基因表达调控中的作用

利用酵母ＰＨＯ８１与大肠杆菌产β－半乳糖苷酶的融合基因,系统地研究了ＰＨＯ８１基因在酵母酸性磷酸醋酶的不同调控因子的单缺失株和双缺失株中的表达规律,它与酸性磷酸酯酶基因ＰＨＯ５和ＰＨＯ１１的控制机制相似。构建了ＡＤＨ１启动子控制下ＰＨＯ８１表达质粒。在ＰＨＯ８１在细胞内组成型表达时,酸性磷酸酯酶基因的表达仍受无机磷的控制,揭示ＰＨＯ８１蛋白可能在不同浓度无机磷条件发生变构。ＰＨＯ８１在酸性磷酸酯酶基因表达系统中是一个中介因子。在此基础提出了一个酸性磷酸酯酶基因调控的分子模型。     

HBsAg基因在酵母细胞中的表达

先前从酵母染色体[DNA中得一个作用较强的启动基因片段,使HBsAg基因在其控制下,构建了大肠杆菌一酵母细胞穿梭质粒。这种质粒转化的酵母细胞能生产和装配HBsAg颗粒。经放射免疫分析,超离心沉降研究和电子显微镜观察,酵母产生的HBsAg颗粒与人血清中的HBsAg颗粒十分相似。     

针对线粒体复合体Ⅰ基因突变的Leigh综合征细胞模型的基因治疗研究

该研究旨在探讨转导酵母NDI1基因对线粒体ND1基因突变的Leigh综合征细胞模型的恢复效果,从而为线粒体复合体I基因突变所致Leigh综合征的基因治疗提供研究基础。已知线粒体复合体Ⅰ的ND1基因的m.3697G>A突变是Leigh综合征的致病突变之一。该研究采用已构建的携带该ND1基因突变的胞质杂合细胞作为线粒体复合体I基因突变的Leigh综合征细胞模型,将酵母NDI1基因的重组慢病毒转导至该细胞模型中表达NDI1蛋白(即酵母复合体I),检测NDI1蛋白对线粒体复合体I各方面功能的恢复效果。酵母NDI1基因转导该细胞模型后能高效表达并定位于线粒体。转导酵母NDI1基因可以恢复复合体I酶活性(外源酵母复合体Ⅰ的补偿)、线粒体有关的氧耗水平、线粒体偶联效率、线粒体有关的ATP水平,并且可以降低线粒体氧化应激水平、线粒体自噬水平。在线粒体复合体Ⅰ基因突变的Leigh综合征细胞模型中,酵母复合体Ⅰ可以替代性补偿线粒体的氧化磷酸化功能,并且可以缓解线粒体的氧化应激和自噬状态。该研究结果可以为线粒体复合体Ⅰ基因突变所致Leigh综合征的基因治疗提供研究基础。     

中国传统酸肉发酵过程中微生物的消长变化*

对我国传统发酵酸肉中的微生物种群进行了研究,从中分离到大量的米酒乳杆菌、戊糖片球菌、乳酸片球菌、明串珠菌等多种乳酸细菌和德巴利氏酵母、球拟酵母等微生物,这些微生物在发酵过程中有一个动态的变化。发酵全过程中优势微生物种群是乳酸细菌、微球菌、德巴利氏酵母和球拟酵母,为高效天然肉品发酵剂的研究与开发提供了生物资源。     

酵母细胞渗透压调节与甘油代谢

酵母甘油代谢与调控的信息主要来自于酿酒酵母和酿酒酵母细胞对高渗应答的研究。本文综述了酵母细胞非协迫条件下的甘油合成与分解代谢特征;甘油在酵母细胞渗透压调节过程中的作用与酵母耐高渗机理;增强甘油合成的外环境及其甘油合成的途径工程;以及酵母感受胞外高渗信息及控制在高渗协迫条件下甘油合成的高渗甘油应答途径。     

酵母全基因组芯片的应用

酵母作为最常用的模式生物,其全基因组测序最先完成。利用已知的酵母基因组信息,结合基因芯片技术,可进一步系统研究酵母的功能基因组表达。基因芯片技术是上世纪末发展起来的一项集分子生物学、生物信息学和电子学等科目的生物高新技术。酵母全基因组芯片,可以用以从基因表达水平,研究环境、物理、化学因子、毒理和药物作用的机制,在最终阐明酵母基因组功能的同时,为生物学研究提供更优化的模式生物模型。