基因工程菌发酵生产L-乳酸研究进展

乳酸是重要的工业平台化学品。随着聚乳酸产业的兴起,对高质量L-乳酸的需求量也不断增加。为了进一步降低L-乳酸发酵成本,提高菌株的工业适应性,各种现代生物技术已经应用到L-乳酸发酵菌种的改造上来。文中简要综述了近年来使用乳酸菌、酵母、大肠杆菌及米根霉等基因工程菌株发酵生产L-乳酸的技术进展。     

基因工程菌生产重组人组织因子的发酵研究

根据表达重组人组织因子基因工程菌的自身特点,在30L发酵罐上,通过控制发酵pH、葡萄糖浓度、诱导物磷酸浓度、搅拌速度及采用分批补料等方法,对重组人组织因子基因工程菌高密度发酵和高效表达的条件进行了研究。实验结果表明:诱导物终浓度低于0.1mmol/L,菌体密度OD60014,发酵周期10.5h,基因工程菌批发酵平均产量为37.41g/L,重组人组织因子表达量为6.56 mg/L。关键词:基因工程菌;高密度发酵;组织因子     

基因工程菌

生物工程如果从1972年美国斯坦福大学生物化学家P.伯格首次构成第一批重组DNA分子开始,迄今才18年的历史。在这短短的十几年中,由于生物工程学家的努力,生命科学迅速进入了人工改造和创造新生命的时代。生物工程技术的发展,是与某些细菌质粒工具的利用分不开的。由于质粒DNA分子只有细菌核物质DNA分子的1％,易于提取分离和纯化,又极易与目的基因重组,就成了基因工程生产不可缺少的手段。细菌体内的基因,如抗性基因、合成特殊产品的基因等又是人们培育抗逆良种、获取重要生化产品的目的基因。我们可以把运用于生物工程生产,为人类作出巨大贡献的细菌、真菌、放线菌称之为基因工程菌。     

新型高密度发酵基因工程菌G830

运用PCR方法,从磷酸乙酰转移酶（Pta）－乙酸激酶（Ack)代谢途径缺失菌株E.coliPA1染色体上,扩增出天氨酸激酶－1-高丝氨酸脱氢酶－I（thrA）和高丝氨酸激酶（thrB）基因部分序列,构建了整合型重组质粒pVHb-Kan;应用染色体－质粒同源重组的方法,将透明颤菌血红蛋白（Vitreoscila haemoglobin,VHb)基因整合到大杆菌PA1染色体上的thr操纵子,构建了新型整合工程菌G830。在高密度发酵条件下,G830的细胞呼吸强度、能量代谢、最高菌密度和细胞干重,均明显优于对照菌株PA1和BL21;重组蛋白脯氨酰内肽酶在G830和PA1中获得稳定高表达;重组菌生长状况及发酵指标均与空宿主菌基本一致且表达质粒能维持较好的稳定性。整合型vhb的表达及乙酸代谢途径（Pta-Ack）的缺陷,改善了宿主在贫氧条件下的生长,且促进了重组蛋白的表达。该工程菌具有良好的氧耐受力,且乙酸积累得到大幅度降低,可作为适于高密度发酵的基因工程菌。     

基因工程菌发酵研究进展

基因工程菌发酵主要目标是获取高产外源基因表达蛋白。介绍并分析了基因工程菌发酵过程中表达系统、培养基、温度、pH值、溶解氧和诱导条件等因素对发酵的影响;论述了工程菌高密度培养所需的培养方式,并总结了基因工程菌发酵领域近年来的一些进展。     

嘧啶核苷磷酸化酶基因工程菌发酵条件的优化

目的:优化嘧啶核苷磷酸化酶(PyNPase)基因工程菌的发酵条件。方法:通过工程菌摇瓶培养、测定吸光度D值、凝胶灰度扫描分析表达量。结果:当起始pH值为7.0～7.2,以60/500mL的装液量、5%的接种量,于32℃培养3h,加入终浓度为0.2g/L的L-阿拉伯糖诱导6h后收获菌体,可得到较高的生物量和重组蛋白表达量。L-阿拉伯糖诱导开始时间和菌体收获时间对蛋白表达有显著影响。结论:为PyNPase结构研究和工业化生产奠定了基础。     

棒状杆菌发酵基因工程研究进展

传统的育种方法由于本身的缺陷受到了基因工程育种的强有力挑战,基因工程技术应用于发酵工业创立了全新的发酵基因工程。传统发酵菌种棒状杆菌的分子生物学研究欣欣向荣,棒状杆菌的受体系统、载体系统以及ＤＮＡ转移技术都已取得长足进展。对棒状杆菌的分子遗传机制的阐明使得构建表达载体并表达目的基因成为现实。利用基因突变和基因重组技术选育优良的棒状杆菌发酵菌种,业已取得明显成效。     

高产氨基葡萄糖基因工程菌的研究进展

氨基葡萄糖(GlcN)又称氨基葡糖或葡糖胺,是葡萄糖的一个羟基被氨基取代后的化合物,在医药和保健领域具有广泛应用。氨基葡萄糖的传统生产方法主要采取酸解几丁质法,受原料限制产量低,污染比较严重,构建高效产氨基葡萄糖的基因工程菌可以避免这些问题。介绍了氨基葡萄糖的代谢途径,以及最近几年国内外产氨基葡萄糖基因工程菌的构建和氨基葡萄糖的发酵培养,对氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖的发酵生产有重大的指导意义。     

构建基因工程菌发酵产生维生素C的前体2-酮基-L-古龙酸

从棒状杆菌ＳＣＢ３０５８克隆得到两个２,５－ＤＫＧ＾＊＊还原酶基因后,构建了两个能够表达２,５－ＤＫＧ还原酶的基因工程大肠杆菌ＢＬ２１（ＤＥ３）ＰＥＴ９ａⅡ和ＤＨ５α（ｐＢＬ４）和一个基因工程欧文氏菌ＥＲ９７。２,５－ＤＫＧ还原酶基因分别受控于ＰＬ或Ｔ７启动子,通过加入ＩＰＴＧ或提高温度进行诱导,ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和酶活测定确定它们在诱导后得到了高表达,用细胞抽提液在加入辅酶ＮＡＤＰＨ的体外实验中转     

L-蛋氨酸酰化酶基因工程菌培养条件的研究

为提高L-氨基酰化酶基因工程菌1016的生物量及酶产量,优化了发酵工艺,确定了较佳的培养基成分,并初步考察了该酶的底物特异性。优化后工程菌摇瓶产酶稳定在980U/mL发酵液,发酵周期17 h,生物量A_(420)穗定在0.7。产酶量为原来的2倍以上。乙酰化的脂肪族氨基酸Met是该酶的最适底物。     

木糖发酵重组菌研究进展

木糖发酵是植物纤维原料生物转化制取乙醇商业化生产的基础和关键 ,但自然界存在的微生物菌株不能满足商业化生产的需要。利用基因工程技术对细菌和酵母进行改造 ,以提高它们在厌氧条件下的木糖发酵能力成为目前研究和开发的重点。通过转基因和基因删除技术 ,主要对Escherichiacoli、Zymomonasmobilis、Pichiastipitis和Saccharomycescerevisiae等典型的乙醇发酵菌株实施基因改造 ,构建出一系列不同类型的木糖发酵重组菌株。与野生型菌株相比 ,重组菌株在厌氧条件下的木糖发酵能力得到了不同程度的改善 ,但是它们仍然未能投入于商业化生产。微生物的木糖代谢工程和木糖发酵重组菌株的构建有待于进一步的深入研究 。     

基因工程菌的发酵研究

本文对大肠杆菌表达的rhGM - CSF 工程菌的发酵条件进行了详细的研究, 探讨了发酵条件对工程菌表达外源蛋白量的影响, 优化了影响发酵的各种条件, 形成了一套工程菌发酵表达外源蛋白的工艺, 并从工业化角度对工程菌的高密度高表达间的关系进行了探讨。     

基因工程大肠杆菌发酵的研究

基因工程菌的发酵工艺研究在生物高技术产业化的发展中具有重要的意义。研究结果表明,每１０Ｌ发酵液可得１～２ｋｇ湿菌体,发酵时间从一般的２４～３０ｈ缩短到６～８ｈ,５Ｌ、１５Ｌ、１５０Ｌ发酵罐都可得重复性的结果。这项发酵工艺研究不仅适用于Ｅ．Ｃｏｌｉ各种不同类型的表达启动子的工程菌,也适用于野生菌株疫苗等的生产,将对我国基因工程产业化起重要作用。     

产1,3-丙二醇基因工程菌发酵条件的研究

利用途径工程的方法,将来源于克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)的甘油脱水酶基因dhaB和1,3-丙二醇氧化还原酶基因dhaT构建成多顺反子重组质粒pSE-dhaB-dhaT并在大肠杆菌JM 109中进行表达,在大肠杆菌中构建一条新的产1,3-丙二醇代谢途径。研究表明,重组菌株JM 109/pSE-dhaB-dhaT在微好氧条件下,尝试用廉价的乳糖为诱导物、维生素B12为辅酶,可以将甘油转化为1,3-丙二醇,产量达15.34 g/L,甘油转化率为35.7%,对低成本生产1,3-丙二醇作了有益的探索。     

环境中基因工程菌检测方法评述

一、前言本世纪70年代在分子生物学和酶学技术基础上发展起来的基因工程技术使得科学家能够有目的地修改某些生物体的基因组成,使之为人类的最大利益服务,它的发展标志着现代遗传学的研究进入了一个崭新的阶段。利用基因工程技术制备的工程菌株可广泛应用于生物工程学实践的各个领域,例如干扰素,胰岛素和人体生长激素的发酵生产都已取得了令人瞩目的成果。然而,基因工程菌的应用范围远非局限于此,它也可应用于各种环境工作中,例如可用作为生物杀虫剂,农作物生长刺激剂,化学污染物的生物     

基因工程菌培养过程的动力学模型

基因工程技术是当代生物工程的核心．在实验室中已经应用基因工程菌株得到多种有重要价值的产矿1,但真正能转化为工业化生产的还不多。这主要因为工程菌培养技术是传统发酵工艺的延伸和发展,缺乏完善的理论和成熟的操作准则,使得工艺设计和操作存在较大缺陷。而对基因工程菌培养过程进行控制的关键在于解决这样一个问题m：宿主的生理遗传特性影响着外源基因的表达,外源基因的表达又影响着宿主的生长特性．研究其培养过程的动力学行为主要就是将二者之间的作用规律和控制因素了解清楚,建立合理的数学模型．因此工程菌培养过程的动力学研…