动物细胞大量培养

1.前言 在生物技术过程申,人们已广泛地围绕着细菌、酵母、丝状真菌的大量培养来生产各种酶、抗生素、蛋白质等产物。然而,许多有重要价值的蛋白质等生物物质,必须借助动物细胞培养获得,例如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。由于生产的需要,推动了动物细胞大量培养新工艺、新技术的开发和发展,向大型化、自动化和精巧化方向发展,成为现代生物技术的一个重要组成部分。     

不稳定的基因工程酵母生长动力学研究

应用数学模型方法描述重组质粒由于拷贝数的增加以及基因表达产物——乙型肝炎表面抗原在受体细胞内积累造成对Leu＋表型细胞生长的阻遏作用。模拟丢失重组质粒的细胞生长规律,给出其形成后可能的年龄-时间分布。根据这两类不同表型细胞同时生长的轨迹,得到重组质粒丢失频率与Leu^-表型细胞生长的关系。因此,可把发酵过程中基因工程酵母表现出重组质粒的不稳定归于两种作用：重要的是Leu⁺表型细胞分裂时具有不对称的质粒分配,其次是在丰富培养基中这两类不同表型细胞具有不同的生长速率。     

微载体培养分泌HBsAg的Bu3细胞生长动力学研究

本文研究微载体半连续悬浮培养表达乙型肝炎表面抗原(HBsAg)的基因工程哺乳动物细胞(Bu3)的工艺过程,建立了细胞在微载体上的生长模型、葡萄糖消耗和乳酸生成模型。实验表明,微载体悬浮培养系统能使贴壁依赖性Bu3细胞达到高密度和产物高表达。     

pH和溶解氧浓度对重组酵母表达乙型肝炎表面抗原的影响

观察酵母基因工程菌生产目的基因表达产物——乙型肝炎表面抗原的发酵,细胞生长和乙型肝炎表面抗原表达是两个相互影响的过程,因此,存在着pH的调节序列。溶解氧浓度的控制对重组质粒稳定性以及目的基因的高表达具有较大影响,实验获得控制溶解氧浓度为70％饱和度的条件,可使重担质粒保持73％以上的稳定性,并且．乙型肝炎表面抗原达到98．6的相对浓度。     

应用原生质体融合技术定向改造林可霉素产生菌的探索

金色链霉菌streptomyces aureofaciens(LM^r,CTC^r,产金霉素)的原生质体经u。V．照射40min灭活后,与林可链霉菌林可变种Streptomyces Iinclnensis Var lincilne—nsis(LM^r,CTC^I,产林可霉素),在42％PEG(Mw6000)诱导下进行种间原生质体融合,在含金霉素50μg／Mi的再生平板上直接选择融合子,融台率达9．05×10^-5。从大量融合体中筛选到4株产生抗菌物质不同于亲株并较稳定的菌株。对其中一株所产的抗生索作了初步鉴别,推测其结构与林可霉素相近。另一株的薄层层析R^VB_f值与氯林可霉素相近,尽管此等产物还有待于进一步鉴别,但这一育种途径值得探讨。     

酵母菌发酵中菌体浓度的估算

在微生物发酵过程中菌体浓度是众多调节控制工艺参数(如pH,溶解氧浓度,温度,搅拌功耗,通气流量,排气中氧浓度,排气中二氧化碳浓度,氧化还原电位,培养基浓度和配比等)中甚为重要的一个。由于发酵液成分复杂,有的还含有非细胞性固体使得测定菌体浓度一直难以解决。本文依据质量衡算和化学热力学原理,提出菌体生长动力学表达式用于估算菌体浓度。实验测定值和估算值之间能较好地吻合。     

增广KALMAN滤波器在酵母菌发酵中的应用

在微生物发酵系统中存在着各种随机干扰,从而使实验测定值带有不可避免的误差。为清除与估算菌体浓度有关的三个实验测定变量,糖消耗遗率(SUR),氧消耗速率(OUR),二氧化碳释放速率(CPR)中干扰误差成分,应用增广Kalman滤波方法于菌体浓度的估算,有效地抑制了在菌体生长动力学的递推运算中造成的偏差积累,使估算结果能相应正确地模拟实际真值,从而较好地完善发酵实验数据处理方法。在运算过程中同时还得到菌体收率系数和维持能耗系数随发酵的变化规律。     

干扰素基因工程菌产物表达数学模型的研究

根据阻遏蛋白,辅阻遏因子与启动基因之间的相互作用,建立了采用色氨酸启动子的基因工程重组徽生物的产物表达数学模型。提出了mRNA最大转录速率常数和产物表达速率常数与比生长速率呈线性关系的假设,用干扰素基因工程菌培养过程中的实验数据估计了mR—NA转录速率常数,干扰素表达速率常数和干扰素降解速率常数。推导出了发酵过程中干扰素表达量和细胞内干扰素比活计算公式。运用这些公式可以通过检测色氨酸浓度和细胞比生长速率来计算预测干扰紊表达量。确定最佳的终止培养时间。     

培养基组分和发酵温度对重组酵母表达HBsAg的影响

分析酵母基因工程菌生产目的基因表达产物——乙型肝炎表面抗原的发酵过程,降低培养基中葡萄糖浓度,补充甘油和蔗糖,能使乙型肝炎表面抗原相对浓度从3．89提高至8．12,比活值增加2．69倍。根据实验观察的结果,造成发酵过程的温度序列,能合理地分配受体细胞代谢能量的消耗,使目的基因的表达量提高至13．51相对浓度。同时,对流加式操作系统中表现出的重组质粒稳定性的变化规律给予描述和解释。另外,提出了异源DNA与受体细胞的转化过程存在着一个分布,此分布对通过发酵提高乙型肝炎表面抗原的产量造成影响。