通过改换大肠杆菌腺苷酸代谢途径来增加胞内能荷水平

原核生物细胞能量和物质代谢的途径是一个很复杂的网络,改变代谢途径中的基因会对能量和物质流产生怎样的影响,仍然不是很清楚.以往的文献和研究已经将大肠杆菌的腺嘌呤核苷酸补救合成途径研究的很透彻.使用HPLC对删除了add基因的大肠杆菌细胞内腺苷类核苷酸分析表明,在腺嘌呤核苷酸补救途径中单一基因的途径操作不能有效改变腺嘌呤类核苷酸的代谢流向.实验中通过删除大肠杆菌JM83株中的add基因(编码腺苷脱氨酶[EC:3.5.4.4][1,2]),deoD基因(编码嘌呤核苷磷酸酶[EC:2.4.2.1][3,4]),amn基因(编码AMP核苷酶[EC:3.2.2.4][5])并引入外源ado1基因(来自酵母编码腺苷激酶[EC:2.7.1.20][6,7,8]),构建了菌株J991 (add-,deoD-,amn-,ado1 ,JM83),将其在含腺苷的LB培养基培养,使用HPLC分析其胞内腺苷类能量物质发现,ATP,ADP,AMP胞内含量都有所增加,分别都比对照JM83菌株提高一倍左右,大大加强了腺苷转化AMP的代谢流量,实现了改变物质代谢流向并使ATP积累的目的.该菌种实现了高产ATP代谢通路的构建,为下游生物工程发酵提供了较野生菌更高效的菌种,有望通过发酵工程优化培养,大幅提高ATP产量.同时,"尝试改变AMP的浓度而非直接针对ATP调节代谢途径,达到ATP积累的目"这一思路为同类研究提供参考.最后也表明在腺嘌呤核苷酸补救代谢途径中,为达到物质代谢流改变的目的,多基因联合操作较之单基因敲除更为有效.     

B淋巴细胞刺激因子

B淋巴细胞刺激因子是新发现的属肿瘤坏死因子族的细胞因子。它是由单核细胞和巨噬细胞持续合成、分泌的,具有特异的激活B淋巴细胞,诱导B淋巴细胞增殖、分化为浆母细胞、分泌抗体,以及促进成熟B淋巴细胞在体内的存活等功能。在缺少B淋巴细胞刺激因子的情况下,可导致成熟B淋巴细胞缺乏。而异常过高表达B淋巴细胞刺激因子引起自身免疫性疾病,系统性红斑狼疮样症状。     

DMSO对悬浮培养的东北红豆杉细胞凋亡和紫杉醇合成的影响

研究了不同浓度的DMSO对悬浮培养的东北红豆杉（Taxus cuspidata）细胞的增殖能力、细胞活性以及紫杉醇合成和释放等方面的影响,同时应用荧光指示剂双染法检测了细胞凋亡的发生情况。结果显示2％的DMSO处理能显著降低细胞活性,抑制细胞的增殖能力,使细胞核内DNA含量减少,培养中、后期在荧光显微镜下可见部分细胞核出现典型的凋亡形态,同时伴有紫杉醇产量的明显增加。对照组及1％以下浓度组未出现上述改变。结果表明一定浓度的DMSO能诱导细胞凋亡,促进细胞紫杉醇合成能力的提高。     

生物元件的挖掘、改造与标准化

生物元件是合成生物学中的三大基本要素之一,是合成生物学的基石。现阶段,生物元件的挖掘、鉴定和改造仍然是合成生物学领域的重要研究方向之一。合成生物学与基因工程和代谢工程最显著的差别在于能够将大量的生物元件进行快速、随意的组装,而实现这一目标的前提是将生物元件标准化。目前,已经有大量基因组被解析,通过这些基因组数据库的注释与功能验证,并借助于各种生物信息学软件预测启动子、终止子、操纵了、转录因子和转录因子结合位点、核糖体结合位点以及蛋白质编码区等部件,为合成生物学提供丰富的生物元件信息资源。随着元基因组技术的兴起,大量未培养微生物中的基因和基因簇信息被解析,使得我们可以从占自然界中实际存在微生物总数99％的未知微生物中挖掘更多的生物元件。另外,生物元件可以从自然界分离出来,也可以对天然生物元件进行修饰、重组和改造后得到新的元件。酵母是异源蛋白表达的通用宿主和生物基产品生产的细胞工厂,但其本身可用的启动子非常有限,近年来各国学者在酵母启动子改造和文库构建方面做了很多工作,该文也将概述酵母启动子改造和在合成生物生物学研究领域中的应用方面的研究进展。     

粘红酵母和酿酒酵母联合处理味精废水

为了解决味精废水中高NH4+浓度抑制油脂微生物的生长和油脂积累问题,采用粘红酵母和酿酒酵母联合处理味精废水的方法:首先利用酿酒酵母降解味精废水(MSG)中NH4+,然后将处理后的废水进一步发酵培养合成油脂。研究结果表明:用经酿酒酵母预处理过的味精废水作为粘红酵母的培养基发酵时,粘红酵母的生物量为33.3 g/L,油脂产率为18.16%,COD降解率为50.6%,NH4+的降解率为93.9%。比粘红酵母单独处理味精废水,NH4+的降解率提高了6.14倍,生物量、油脂产率和COD降解率分别提高了8.1%、30.06%和9.58%。     

突变工程菌pCBH4高产PHAs分子机制的初步研究(英文)

聚羟基烷酸酯(PHAs)是一类以胞内颗粒形式存在的能被完全生物降解的贮能物质.本研究利用生物信息学的方法初步分析了离子束诱变选育出的突变工程菌pCBH4高产PHAs分子机制.为了分析高产PHAs特性,实验首先提取pCBH4突变菌株含有合成PHAs基因的质粒并转化受体菌DH5α,然后根据原始序列设计引物,从突变株pCBH4中扩增出phaA,phaB和phaC基因并对其进行了序列分析.结果表明:转化菌表现出高产PHAs特性;phaA基因在序列末端有7处碱基发生改变,这一变化导致5个氨基酸发生了改变;phaC基因也发生了类似的变化.从这些结果可以推断pCBH4突变株高产PHAs不是由于工程菌基因组遗传变异所致,可能是phaA和phaC基因突变的结果.     

无细胞蛋白质合成系统

无细胞蛋白质合成系统相比传统的细胞表达系统有许多优点,包括表达周期短、反应条件容易控制等。该文介绍了无细胞蛋白质合成系统的技术进展及表达控制,并综述了这一系统的应用发展。     

丝状真菌被孢霉产生油脂的研究

被孢霉的三个菌株与Ｍ１４生长在以葡萄糖为碳源、尿素为氮源的液体培养基中,所得到的菌丝体内堆积含ｒ－亚麻酸的油脂。油脂产率以Ｍ１０菌株为高,而油脂中的ｒ－亚麻酸含量却以Ｍ１４菌株为高。这种油脂的脂肪酸中,所含饱和脂肪酸主要有豆寇酸,棕榈酸,和硬脂酸;所含不饱和脂肪酸主要有棕榈油酸,油酸,亚油酸以及ｒ－亚麻酸。上述被孢霉菌株的培养物接种在含葡萄糖、尿素的培养基中生长大约４８小时后,菌丝体顶端细胞形成鼓     

用合成多肽免疫制备人α-半乳糖苷酶A单克隆抗体

目的:获得效价高的、特异性强的抗人α-半乳糖苷酶A(α-GalA)单克隆抗体,用于法布莱氏病的诊断。方法:分析并合成人α-GalA的优势抗原表位,合成多肽,将其与载体匙孔虫戚血蓝蛋白偶联,免疫小鼠,采用甲基纤维素半固体培养基筛选杂交瘤细胞株;用酶联免疫、SDS-PAGE、Western印迹和染色体核型分析等方法对杂交瘤细胞及其产生的单抗进行鉴定。结果与结论:筛选到1株杂交瘤细胞株,获得了高效价、特异性强、亲和力高的抗人α-GalA的单克隆抗体,抗体的亚型为IgG1亚型。     

二步发酵丢糟生产微生物油脂的研究

目的:探索以黄曲霉和皮状丝孢酵母为菌种二步发酵大曲丢糟生产微生物油脂的最佳工艺条件.方法:利用黄曲霉对丢糟进行一步发酵,再以一步丢糟发酵物为基质,设定皮状丝孢酵母的接种量、培养温度、培养时间为三个因素,进行L9(33)正交试验.结果:黄曲霉一步发酵丢糟的最佳条件为接种量12％,在28℃下发酵5d,获得的一步丢糟发酵物还原糖含量为2.4051％;皮状丝孢酵母二步发酵丢糟生产微生物油脂的最佳条件为皮状丝孢酵母接种量12％,在30℃下培养4d,每1 000g发酵物中可得油脂19.32g.结论:利用黄曲霉的产纤维素酶的性能和皮状丝孢酵母积累油脂的性能进行二步发酵丢糟生产微生物油脂,具有一定的可行性.