Fed-batch culture technology

The use of fed-batch procedures offers distinct advantages over other modes of operation of bioreactors, and is a widely researched technique. These advantages are discussed; some uses of fed-batch procedures and the associated methods of modelling and control are reviewed.     

粟酒裂殖酵母核糖体蛋白RPL21表达不足引发细胞粘附

【目的】随机选择裂殖酵母核糖体蛋白RPL21作为研究对象,分析其表达不足对细胞的影响。【方法】通过同源臂交换的方法,敲除裂殖酵母基因组中RPL21蛋白的编码基因rpl21-1和rpl21-2,观察突变菌株rpl21-1Δ和rpl21-2Δ细胞内的核糖体合成情况以及细胞表型变化。【结果】突变菌株rpl21-1Δ和rpl21-2Δ细胞内总的rpl21(rpl21-1+rpl21-2)表达水平与野生型菌株相比分别减少了66.5%和58.7%,合成的核糖体总量较野生型菌株分别下降了62.8%和50.4%。突变菌株在YEPD液体培养基中培养时发生细胞粘附现象,而基因回补的重组菌株rpl21-1Δ/RPL21-1和rpl21-2Δ/RPL21-2突变株细胞中粘附现象消失。【结论】核糖体蛋白损伤造成核糖体合成受阻,进而引发细胞生长过程中的粘附在粟酒裂殖酵母中是普遍存在的现象。     

The Nup2 meiotic-autonomous region relieves inhibition of Nup60 to promote progression of meiosis and sporulation in Saccharomyces cerevisiae

During meiosis, chromosomes undergo dramatic changes in structural organization, nuclear positioning, and motion. Although the nuclear pore complex has been shown to affect genome organization and function in vegetative cells, its role in meiotic chromosome dynamics has remained largely unexplored. Recent work in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae demonstrated that the mobile nucleoporin Nup2 is required for normal progression through meiosis I prophase and sporulation in strains where telomere-led chromosome movement has been compromised. The meiotic-autonomous region, a short fragment of Nup2 responsible for its role in meiosis, was shown to localize to the nuclear envelope via Nup60 and to bind to meiotic chromosomes. To understand the relative contribution these 2 activities have on meiotic-autonomous region function, we first carried out a screen for meiotic-autonomous region mutants defective in sporulation and found that all the mutations disrupt interaction with both Nup60 and meiotic chromosomes. Moreover, nup60 mutants phenocopy nup2 mutants, exhibiting similar nuclear division kinetics, sporulation efficiencies, and genetic interactions with mutations that affect the telomere bouquet. Although full-length Nup60 requires Nup2 for function, removal of Nup60’s C-terminus allows Nup60 to bind meiotic chromosomes and promotes sporulation without Nup2. In contrast, binding of the meiotic-autonomous region to meiotic chromosomes is completely dependent on Nup60. Our findings uncover an inhibitory function for the Nup60 C-terminus and suggest that Nup60 mediates recruitment of meiotic chromosomes to the nuclear envelope, while Nup2 plays a secondary role counteracting the inhibitory function in Nup60’s C-terminus.     

食品中桔霉素控制方法的研究进展

桔霉素(Citrinin,CIT)是由青霉、曲霉和红曲霉属产生的一种具有肾毒性的真菌毒素。许多食品和饲料中均含有桔霉素,污染范围十分庞大。桔霉素可与其他真菌毒素发生协同作用,如展青霉素(Patulin,PAT)、赭曲霉毒素(Ochratoxin,OTA)等,从而增强其毒性作用,对人及动物健康造成更大的危害。现阶段常用的控制手段主要有物理、化学和生物方法,均取得了一定的成就。本文简单介绍了桔霉素的毒性及污染状况,对桔霉素控制方法的研究进展进行了综述。     

FISH-FCM方法检测酵母-细菌二元体系中微生物数量

以废水生物处理系统和生物发酵系统出现的酵母-细菌二元体系作为研究对象,探讨了二元体系生物样品的最佳超声分散条件以及同时检测酵母和细菌数量时荧光原位杂交（FISH）-流式细胞术（FCM）技术的测量精度。染色-FCM检测表明：同时适用于混合酵母样品（酵母假菌丝）和混合细菌样品（活性污泥絮体）的最佳超声分散条件为100W、60～90s,但过强超声条件（120s）对酵母Candida tropicalis纯培养物（或细菌Escherichia coli纯培养物）的超声粉碎效果完全不同于混合酵母样品（或混合细菌样品）。在此基础上,以C．tropicalis和E．coli分别作为酵母和细菌的模式微生物,采用双探针杂交的FISH—FCM技术检测了背景微生物（C．tropicalis或Ecoll）浓度为10^7个／ml时二元体系中目标微生物（10^2～10^7个／ml）的数量。流式细胞仪能够明显区分噪音和二元体系中的酵母和细菌,因而一次进样时能够同时分析两种微生物数量,并且目标微生物浓度可以精确到10^4个／ml,此时微生物含量仅为0．1％,其中细菌浓度甚至可以精确到10^3个／ml（相应含量仅为0．01％）。然而,当二元体系中目标微生物浓度过低时（〈10^4个酵母／ml或〈10^4个细菌／ml）,背景微生物的存在会严重影响FISH—FCM技术的测量准确性。     

一种酵母细胞生长现象的实时单细胞拉曼光谱观察

用拉曼镊子观察单个即发活性干酵母(Saccharomy cescerevisiae)细胞在2.0%葡萄糖溶液中的活化过程,收集其拉曼光谱。结果发现,在某一批次的产品中,酵母细胞的1364cm-1峰强度随着细胞的活化而显著增加,531cm-1、652cm-1、1053cm-1等源自葡萄糖或葡萄糖基的信号峰也会随细胞的生长而增强,随后增强的还有1432cm-1、1448cm-1、1561cm-1等源自脂类物质的峰,而源自蛋白质及脂类的1000cm-1、1445cm-1、1655cm-1等峰的信号强度基本不变,酵母细胞代谢活跃的标志峰1603cm-1也基本不变。该批次产品中,10次实验有7次观察到上述现象,而在别的批次产品中并没有观察到该现象。用单细胞拉曼光谱实时记录了这一特殊的生长现象。     

氨基酸对白念珠菌形态学影响的研究

目的初步探讨单个氨基酸对白念珠菌形态学的影响。方法用0．67％的酵母氮源基础培养基和2％葡萄糖配制成SD合成培养基,37％恒温摇床培养,研究单个天然氨基酸对白念珠菌形态学的影响,并分别通过不添加碳源和厌氧条件下培养观察对精氨酸诱导的菌丝的影响。结果在含10mmol／L的L－精氨酸的SD液体培养基中,可见大量的菌丝。在含10mmol／L的L一半胱氨酸、L．苏氨酸、L－缬氨酸和L－色氨酸的sD液体培养基中,可见典型的酵母细胞,未见菌丝。在含10mmol／L的其他单个氨基酸的SD液体培养基中可见混合的酵母和菌丝结构。在不含氨基酸或含各种天然氨基酸的SD固体培养基上,白念珠菌的菌落均光滑。但在含10mmol／L的L-精氨酸固体培养基上,光滑的菌落周围可见小的突起,镜下可见菌丝。无氧条件下,无论有无碳源,含精氨酸的SD培养液中白念珠菌只能形成酵母细胞,生长部分受到抑制。结论精氨酸可以诱导白念珠菌菌丝形成,厌氧条件下精氨酸不能诱导白念珠菌菌丝形成。     

蛋白质组学进展

在蛋白质水平上定量、动态、整体性研究生物体的蛋白质组学 ,将在后基因组时代大大增进我们对基因功能的理解。简要介绍了蛋白质组学的概念、研究手段 ,及最新进展     

基于基因组DNA诱变的遗传重组改造乙醇工业酵母的耐热性及发酵性能

酵母菌是乙醇发酵工业中非常重要的微生物细胞工厂,发酵过程中温度变化胁迫一直是影响生产效率的重要瓶颈之一,选育具有广泛温度适应性的酵母菌株对提高发酵性能和降低生产成本具有重要意义。通过化学诱变和基于基因组DNA诱变的遗传重组技术对乙醇工业酵母菌的温度适应性进行改造,获得耐热性能和发酵性能得到提高的重组酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae T44-2。重组菌株T44-2的最高生长温度比原始菌株CE6提高了3 ℃,48 ℃和52 ℃热激处理1 h,重组菌株的细胞存活率分别是原始菌株的1.84     

酵母菌在红葡萄酒酒精发酵串罐中稳定性研究

在生产条件下,对酵母菌在红葡萄酒酒精发酵串罐过程中的稳定性进行了研究。结果表明,在近1个月的时间内（相当于酵母菌细胞无性繁殖了200代）,串罐过程中的酵母菌细胞不仅能保持初始酵母菌的发酵活性和优良特性的稳定性,而且由于葡萄汁的选择作用,串罐用的酵母菌细胞的发酵活性比初始酵母菌的活性更强,因而其酒精发酵的启动和速度都更快。