生技霉素稳定型基因工程菌的构建*

运用同源重组技术将异戊酰基转移酶基因整合至螺旋霉素产生菌(Streptomyces spiramyceticus F21) 的染色体上,构建了稳定的生技霉素基因工程菌。在不加压的情况下传代,菌种携带选择性遗传标记情况、生长、发酵效价及发酵产物的TLC分析均表明此基因工程菌有较好的遗传稳定性,且发酵效价及产物的组分均得到改善。Southern杂交证明外源基因在螺旋霉素产生菌染色体上的整合情况。     

麦迪霉素产生菌具有启动功能的DNA片段的克隆和分析

利用启动子探针质粒载体pIJ486从麦迪霉素产生菌总DNA中克隆得到了一段具有启动功能的DNA片段.通过限制性酶酶切分析,测定插入DNA片段大小为2.3kb.又利用载体pIJ486和pIJ487的新霉素抗性结构基因上游有多酶切点方向相反的性质,分析了插入片段在两个不同方向上的启动能力.结果表明,在两个方向上均有启动功能,但强弱相差六倍.其中在XbaI-HindIII方向上具有较强的启动能力,在变铅青链霉菌中新霉素抗性水平可达20mg/ml以上.进一步对插入片段的三个BamHI小片段进行分析的结果表明,较强启动子区域集中在BamHI-BamHI 0.79kb DNA片段上.     

麦迪霉素产生菌中具强启动活性DNA片段的结构与功能分析

用启动子探针质粒ｐＩＪ４８６从麦迪霉素产生菌（Ｓ．ｍｙｃａｒｏｆａｃｉｅｎｓ）中克隆到１个具启动功能的ＨｉｎｄＩＩＩ－ＨｉｎｄＩＩＩ２．０ｋｂ片段,含该片段的重组质粒ｐ４Ｈ２转化子在ＭＭ基本培养基上对卡那霉素（Ｋｍ）抗性可达５００μｇ／ｍｌ以上。亚克隆缺失分析结果表明,该片段不同部分的缺失对启动活性有不同程度的影响,说明它具有较复杂的转录调控机制。ＤＮＡ序列分析结果显示,该片段含有１９８４个核苷酸,其Ｇ＋Ｃ％为４７．７％,不存在典型的链霉菌的可读框;进一步的分析发现,其６５０ｂｐ、１１５０ｂｐ和１５００ｂｐ区域分别与麦迪霉素酮基还原酶基因等链霉菌基因的启动子序列具有同源性;在５２０－５７０ｂｐ区域与大肠杆菌ｔＲＮＡ基因上游激活序列（ＵＡＳ）有较好的同源性,提示链霉菌中可能存在可增强基因转录的ＤＮＡ元件。     

基因工程技术合成一种新的酮内酯类化合物3—去氧—3—羰基—红霉内酯B

大环内酯类抗生素基因工程是近年来生物工程领域研究的一个热点 ,利用基因工程改造大环内酯类抗生素合成基因 ,已经合成了 10 0多种“非天然”的天然化合物 ,为筛选新抗生素开辟了新的途径。本研究以糖多孢红霉菌Ａ2 2 6基因组ＤＮＡ为模板 ,先用ＰＣＲ扩增出红霉素合成基因ｅｒｙＫＲ6两侧片段 ,再用重叠ＰＣＲ将其拼接成去除ＫＲ6的约 3.2ｋｂＤＮＡ片段 ,并克隆于ｐＷＨＭ3载体 ,构建了同源重组质粒ｐＷＨＭ2 2 0 1。用ＰＥＧ介导将ｐＷＨＭ2 2 0 1转入糖多孢红霉菌Ａ2 2 6原生质体。ＰＣＲ鉴定和生物活性检测均显示ｐＷＨＭ2 2 0 1已重…     

耐热链霉菌4″-O-异戊酰基转移酶基因在变铅青链霉菌TK24中的表达

拟研究异源调控系统提高耐热链霉菌Streptomyces thermotolerans 4″-O-异戊酰基转移酶基因(ist)表达的可能性。在麦迪霉素产生菌Streptomyces mycarofaciens 1748中曾克隆到BamHⅠ~8.0 kb片段,含此基因片段的变铅青链霉菌TK24 Streptomyces lividans TK24转化子可将螺旋霉素高效转化为丙酰螺旋霉素。序列分析表明此片段除包含麦迪霉素4″-O-丙酰基转移酶基因(mpt)外还存在与其连锁的两个正调控基因orf27和orf28。将这个基因簇中mpt基因的orf替换为ist基因的orf,然后与两个正调控基因或者单独一个orf27连接,将这些构建好的片段分别克隆到中等拷贝数及高拷贝数载体pKC1139和pWHM3上,再转化到S.lividans TK24中。通过测定S.lividans TK24转化子中螺旋霉素生物转化为4″-O-酰化螺旋霉素的产率来评价mpt和ist基因的表达水平。结果表明只有高拷贝载体pWHM3构建的重组质粒S.lividans TK24转化子中才能明显检测到4″-O-异戊酰螺旋霉素的产生。mpt基因的正调节系统可以提高ist基因的表达水平,含两个调节基因的转化子转化效率高于含单一调节基因的转化子。     

糖多孢红霉菌同源片段长度与染色体重组率关系的研究

为了探索同源片段长度与糖多孢红霉菌染色体同源重组率的关系,化学合成或用重叠PCR合成带有突变位点、在突变位点两侧长度为（26bp+27bp）、（500bp+576bp）和（1908bp+1749bp）的同源序列,克隆于糖多孢红霉菌同源重组载体pWHM3后,分别构建了pWHM1113、 pWHM1116和 pWHM1119质粒。以PEG介导转化糖多孢红霉菌A226原生质体,3个质粒分别获得每皿30个、69个和170个转化子,但pWHM1113质粒不能与染色体有效整合,pWHM1116质粒与染色体整合率为转化子的2%,而pWHM1119质粒与染色体整合率达到转化子的19%。 pWHM1116和 pWHM1119质粒均可进行有效的染色体二次重组,将突变位位点引入染色体。因此,同源片段长度为（500bp+576bp）或更长时,可与糖多孢红霉菌染色体进行有效的单重组和双重组。     

利用强启动功能片段提高麦迪霉素4”，-羟基丙酰化酶基因的表达

用PCR技术将本室克隆到的强启动功能片段取代麦迪霉素丙酰化酶基因(mpt)的启动子或与mpt基因自身启动子串连,获得含mpt重组质粒pCHFPE3和pCHFPE2。用含有这两个质粒的Streptomyces lividans TK24对螺旋霉素进行微生物转化,结果表明,与含有原启动子的mpt．S．Lividans TK24(p．WFPE)相比,丙酰螺旋霉素的组分比例分别提高了89．02％和58．53％。含重组质粒pCHFPE2的螺旋霉素产生菌S．Spiramyceticus发酵产物中丙酰螺旋霉素的组分也有较大辐度的提高。说明利用该强启动功能片段可以提高麦迪霉素丙酰化酶基因的表达。     

利用强启动功能片段提高麦迪霉素4”，-羟基丙酰化酶基因的表达

利用PCR技术将本室克隆到的强启动功能片段取代麦迪霉素丙酰化酶基因(mpt)的启动子或与mpt基因自身启动子串连,获得含mPt重组质粒pCHFPE3和pCHFPE2。用含有这两个质粒的Streptomyces lividans TK24对螺旋霉素进行微生物转化,结果表明,与含有原启动子的mpt.S.lividans TK24(p.WFPE)相比,丙酰螺旋霉素的组分比例分别提高了89.02％和58.53％。含重组质粒pCHFPE2的螺旋霉素产生菌S.spiramyceticus发酵产物中丙酰螺旋霉素的组分也有较大辐度的提高。说明利用该强启动功能片段可以提高麦迪霉素丙酰化酶基因的表达。