高产莫能菌素肉桂地链霉菌的透明颤菌vgb基因异源表达

肉桂地链霉菌(Streptomyces cinnamonensis)发酵产生的聚醚类抗生素莫能菌素(Monensin)因其环保且高效的特性而被广泛应用在医药、农业等领域,但莫能菌素实际生产中普遍的低氧条件严格限制了肉桂地链霉菌发酵莫能菌素水平。该文在前期整合表达莫能菌素生物合成基因簇中途径特异性正向调控基因(monH、monRⅡ)基础上,尝试通过异源整合表达透明颤菌血红蛋白基因vgb,以期通过改善菌株摄取溶氧能力来提高莫能菌素产量。结果显示,在40 mmol/L Ca^(2+)、供受体菌比例100∶1和培养18 h覆盖抗生素条件下,接合转移效率提高3倍;成功将基因vgb与莫能菌素生物合成途径特异性调控基因monH/monRⅡ进行串联整合,得到工程菌2110-monH-vgb和2110-monH-monRⅡ-vgb,其摇瓶生物量在高限氧条件下稍有提高(6%),但发酵效价分别较异源表达前提高18.0%和21.3%;后者在5 L罐水平生物量较异源表达前略有提高,发酵效价高达11.5 kU/mL,较出发菌提高47.3%。通过优化遗传操作系统并用于肉桂地链霉菌发酵产莫能菌素基因工程改造,成功获得有效提高莫能菌素发酵效价的vgb异源串联整合表达菌,为其后续的工业应用奠定基础。

利用根瘤农杆菌LBA4404 Ti质粒介导高效转化产黄青霉及克隆vgb基因

通过根瘤农杆菌 (Agrobacterium tumefaciens) L BA4 4 0 4中 Ti-质粒的介导将含有透明颤菌血红蛋白 (Vitreoscilla Hemoglobin,VHb)基因 vgb和博来霉素 (bleomycin)抗性基因转移到产黄青霉 (Penicilliumchrysogenum)中 ;利用根瘤农杆菌介导转化产黄青霉孢子时需要有乙酰丁香酮诱导 ;转化菌丝体时乙酰丁香酮不是必要的 ,但一定浓度的乙酰丁香酮可提高转化率 ,与原生质体转化法相比可提高转化率 10倍左右。

在兽疫链球菌中表达vgb基因和HA合成基因提高透明质酸产量

透明质酸(HA)是一种在医药及化妆品领域具有广泛应用的天然粘多糖。兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)是工业上生产透明质酸的菌种之一。透明颤菌血红蛋白(VHb)具有增强细胞摄氧的作用。对生产透明质酸的兽疫链球菌进行了基因改造:将兽疫链球菌HA的合成基因hasABC以及合成透明颤菌血红蛋白的vgb基因(Vitreoscilla hemoglobin gene,vgb)分别或同时插入阳性菌表达质粒pEU308中,通过电转化导入兽疫链球菌中。通过一氧化碳(CO)差光谱检测到了VHb的表达。在摇瓶实验中,同时带有hasABC和vgb基因的重组菌比野生菌的透明质酸产量提高了30%。而在发酵罐中,带有这2个基因的重组菌的透明质酸产量达到了6.9g/L,高于重组菌5.5g/L的产量。实验结果表明,vgb基因的存在促进了细胞的生长,hasABC操纵子的过表达增强了透明质酸的合成。首次将VHb导入兽疫链球菌中,获得了表达,并证明其对菌体生长及透明质酸合成有促进作用。通过研究,VHb将可以在阳性菌中获得更广泛的应用。

整合型vgb基因载体的构建和研究

运用染色体-质粒同源基因重组的方法将外源Vitreoscilla血红蛋白基因(vgb)整合在大肠杆菌JM105染色体的苏氨酸操纵子位置上,构建单拷贝的vgb表达载体VG1。VG1保持了vgb基因的生理功能,可在低氧条件下表达Vitreoscilla血红蛋白使细胞适应贫氧环境;同时它克服了以质粒作为表达载体时vgb基因剂量和表达量过高带来的生理负担,因此可作为一种适于高密度培养的基因工程宿主菌。实验结果还显示vgb基因的表达使VG1与普通大肠杆菌相比在低氧条件下仍能维持较高的呼吸强度,说明vgb基因产物参与了细胞处于低氧水平时的代谢过程。

透明颤菌vgb基因整合型大肠杆菌的培养特性

透明颤菌血红蛋白(VHb)是一种氧调节、氧结合蛋白,其基因vgb的表达在转录水平上受氧调控.大肠杆菌E.coliBV是采用基因同源重组方法将vgb基因整合到基因工程常用宿主菌E.coliBL21中构建得到的.研究了不同价态的铁离子对同源重组菌的生长特性及VHb合成的影响,研究表明,0.2mmol/L的二价铁离子具有促进VHb表达从而刺激菌体细胞生长的作用.在0.1L/h低通气量条件下,E.coliBV分别进行间歇培养和流加培养,低溶氧刺激VHb在短时间内迅速大量合成,改善了细胞内氧的传递性能,使生长期分别延长到25h和45h,生物量(DCW)分别达到9.6g/L和26g/L.

透明颤菌vgb基因在枯草芽孢杆菌中的整合表达

【目的】将透明颤菌血红蛋白(VHb)基因(vgb)在枯草芽孢杆菌中进行整合表达,提高β-半乳糖苷酶的产量。【方法】用枯草芽孢杆菌整合载体pA01和启动子P43构建vgb基因的整合表达载体pA-vgb,通过双交叉整合方式,将vgb基因整合到枯草芽孢杆菌DB104:bga的染色体上,构建枯草芽孢杆菌DB104:vbga。采用PCR和Southern blot对DB104:vbga进行检测,并通过发酵摇瓶试验研究VHb对β-半乳糖苷酶产量的作用。【结果】PCR与Southern blot检测结果表明,枯草芽孢杆菌DB104:vbga中vgb基因整合位置正确,且表达的VHb蛋白具有生物学活性。摇瓶试验结果表明,在转速250 r/min条件下,枯草芽孢杆菌DB104:vbga与DB104:bga的β-半乳糖苷酶活性无显著差异;在150 r/min的限氧条件下,vgb基因的表达促使DB104:vbga的β-半乳糖苷酶活性较DB104:bga提高了14.9%。【结论】vgb基因可用于提高枯草芽孢杆菌目的蛋白的产量。

同源重组整合vgb基因提升枯草芽孢杆菌亚麻脱胶能力

【目的】将透明颤菌血红蛋白(VHb)基因(vgb)在枯草芽孢杆菌中进行整合表达,以改善枯草芽孢杆菌的呼吸强度,通过高密度培养提高果胶酶的表达量,最终明显改善脱胶效果。【方法】构建含有vgb基因、amy E基因以及启动子P43的p SK-vgb(+)质粒,通过同源重组的方法,将vgb基因整合到枯草芽孢杆菌A5的染色体上,得到稳定表达透明颤菌血红蛋白的枯草芽孢杆菌A5-vgb(+)。分别采用PCR和CO差光谱分析法检测vgb基因的整合状态与血红蛋白的稳定表达,并通过发酵摇瓶试验研究VHb对菌株果胶酶产量的影响。将构建好的A5-vgb(+)菌株进行脱胶试验,通过XRD结晶度与电镜扫描分析鉴定脱胶效果。【结果】PCR与CO差光谱检测表明,vgb基因成功整合在A5菌株中,且正确表达的VHb具有生物学活性,在150 rpm,37℃,p H=8.0,16小时发酵的条件下,vgb基因的表达促使A5-vgb(+)菌株的果胶酶产量较不含vgb基因的菌株提升了29.5%。XRD与电镜扫描结果表明,构建的A5-vgb(+)菌株的脱胶效果相较于不含vgb的菌株,在结晶度上提高了0.55%,表面更光滑。【结论】将vgb基因整合至枯草芽孢杆菌A5菌株中,可提高A5菌株的脱胶效果。

转vgb基因银腺杂种杨的耐涝性

对导入透明颤菌血红蛋白(vitreoscilla hemoglobin,VHb)基因vgb银腺杂种杨进行Southern印记杂交和RT-PCR检测,证实vgb基因已整合到杨树基因组中,并在转录水平上得到表达。在温室对4个转基因株系及对照盆栽扦插苗进行模拟持续淹水胁迫试验,研究淹水条件下植株的生长及生理性状。结果表明,随着淹水时间的延长苗木逐渐死亡,对照植株在淹水17天后死亡率达66.67%,而4个转基因株系死亡率均低于50.00%,其中T81最低,只有25.00%;同时4个转基因株系在淹水胁迫时能够保持较高的叶绿素含量,并且膜质过氧化物MDA含量均低于对照植株;涝渍胁迫下转基因株系生长受抑制程度低于对照植株。说明在淹水胁迫下vgb基因的表达增强了银腺杂种杨叶绿素含量的积累,进而促进了转基因植株的生长,提高了转基因株系对淹水的忍受能力。

透明颤菌vgb基因的整合对生物法发酵香兰素的影响

在以阿魏酸为底物生物法转化香兰素过程中,通过Red重组技术用外源的透明颤菌血红蛋白基因(vgb)取代大肠杆菌基因组icdA基因,使菌株可以适应高密度、低溶氧发酵,为香兰素的发酵生产提供新的尝试。CO差光谱分析显示整合的vgb基因表达产生了VHb,且该蛋白具有活性。发酵结果显示表达了vgb基因的新菌株与原重组菌株相比在低氧环境下仍能维持较高的生物量,且香兰素产量由原来的1 668 mg/l上升到2 240 mg/l,提高了约34. 2%。

透明颤菌vgb基因在产核黄素B.subtilis中的整合表达研究

目的:将透明颤菌血红蛋白vgb基因应用于核黄素的工业化生产。方法:以枯草芽孢杆菌整合载体pAmyE构建了vgb基因的整合表达载体pAudV,采用化学转化法将vgb基因整合到枯草芽孢杆菌GJ08的染色体上,并通过发酵摇瓶实验检测核黄素的产量。结果:得到产核黄素枯草芽孢杆菌GJ09,摇瓶试验结果表明,在限氧条件下核黄素的产量分别提高了5.23%和3.42%。结论:透明颤菌血红蛋白vgb基因能够促进核黄素产量的提高,可以应用于核黄素的工业化生产中。

透明颤菌vgb基因在脱氮假单胞菌中的表达及对维生素B_(12)合成的碳中心代谢流分析

在为维生素B_(12)生产菌株脱氮假单胞菌确立合适的接合转移操作条件的基础上,通过单交换的方式,将vgb基因整合到脱氮假单胞菌染色体上,获得了vgb重组菌株Pvgb-16,并通过^(13)C同位素标记实验,探索VHb蛋白对脱氮假单胞菌碳中心代谢流变化和维生素B_(12)合成的影响。研究结果表明,在相同的供氧条件下,vgb重组菌株Pvgb-16拥有更高的比生长速率和比产物合成速率,与出发菌株相比分别提升了22%和52%。碳代谢通量分布分析表明,vgb重组菌株Pvgb-16的PP途径改善,提升了NADPH合成通量;甘氨酸由甜菜碱合成的通量上升,促进了前体物质氨基乙酰丙酸的合成,进一步加速维生素B_(12)的合成。总体来看,含vgb基因的重组菌株与出发菌株相比在促进菌体的生长、维生素B_(12)的合成速率及得率上都有显著效果,对进一步的发酵生产应用研究具有重要意义。

含vgb基因的重组毕赤酵母菌对重金属离子的吸附解吸特征

酵母因为其比表面积大、密度高被广泛用于水体中重金属的吸附.本文研究比较野生毕赤酵母KM71及含有vgb基因的重组毕赤酵母KM71对重金属Ni^(2+)、Cd^(2+)和Pb^(2+)的吸附解吸特性,并研究混合金属离子对酵母菌吸附性能的影响.不同金属离子均在2 h达到吸附解吸平衡,酵母菌对不同种类金属离子的吸附具有选择性,温度和pH变化对毕赤酵母吸附重金属影响较小.重组毕赤酵母菌对重金属的抗性更强.通过对环境因素及复合剂的优化,得到对重金属镉、镍、铅具有高效吸附性能的重组酵母菌,重组酵母菌对单元素溶液中Ni^(2+)、Cd^(2+)和Pb^(2+)的吸附量分别为10.56、17.68和20.14 mg·g^(-1),对三元金属混合溶液中的Ni^(^(2+))、Cd^(2+)和Pb^(2+)的吸附量分别为8.28、9.89和19.99 mg·g^(-1).通过条件优化重组毕赤酵母对Ni^(2+)、Cd^(2+)和Pb^(2+)的吸附率分别提高了15.14%、21.04%、18.47%,吸附量分别提高了11.26、13.43、22.90 mg·g^(-1).本试验为促进酵母菌在处理重金属污染废水中的广泛应用提供了科学依据.

利用透明颤菌血红蛋白基因vgb改造毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K的研究

为了解决酵母发酵时贫氧限制目的蛋白表达量,利用透明颤菌血红蛋白基因vgb设计毕赤酵母分泌 型表达载体pPIC9K-vgb,并以人乳铁蛋白基因为目的基因转入毕赤酵母GS115。研究结果表明,该表达载体具 有转化操作简单、后期工程菌筛选简便、菌体耐低氧能力强、目的蛋白摇瓶表达量高等优点。该表达载体也可 以通过直接替换目的基因而用于其他蛋白表达系统的开发研究。

透明颤菌血红蛋白基因在苏云金杆菌中的表达

采用大肠杆菌与枯草杆菌的穿梭质粒pMK4作为载体,构建了含有果聚糖酶基因(sacB)启动子和vgb基因的重组质粒pMK-SV.通过原生质体和电转化,将pMK-SV转入苏云金杆菌中,经影印筛选得到转化子Bt4.对Bt4诱导表达,与原菌株相比Bt4的生长量增加了20.2%.

透明颤菌血红蛋白基因在吸水链霉菌NND-52-C中的克隆与表达

将透明颤菌血红蛋白基因 (vgb基因 )克隆至链霉菌的质粒载体pIJ70 2中 ,构建成表达载体pLY70 2 ,并将pLY70 2质粒转化阿扎霉素B的高产菌株———吸水链霉菌NND 5 2 C的原生质体 ,获得转化子H。经发酵实验表明 ,在限氧的条件下 ,可以使NND 5 2 C菌株的生物量提高 14 4 % ,阿扎霉素B的产量提高 30 8%。

转基因杨树对沙地土壤微生物类群的影响

本试验采用传统的土壤稀释涂布平板法研究了转SacB、Vgb及JERFs36基因杨树对土壤微生物中主要类群细菌、丝状真菌及放线菌数量的影响。结果表明,转JERFs36基因杨树的土壤微生物总量平均为干土18.73×106cfu/g,转Vgb基因杨树为干土4.36×106cfu/g,转SacB基因杨树为干土242.28×106cfu/g。3种转基因杨树土壤根际主要微生物类群数量存在差异,但均未达到统计学显著水平,即3种转基因杨树对其根际土壤微生物主要类群的数量没有显著影响。

透明颤菌血红蛋白基因的克隆及其在林可链霉菌中的表达

目的通过将透明颤菌血红蛋白基因vgb克隆到林可链霉菌染色体黑色素生物合成基因m elC位点,使m elC基因被破坏失活,vgb基因实现表达同时提高林可霉素产量。方法构建大肠杆菌-链霉菌重组质粒pYHT04,通过接合转移实验将重叠延伸PCR得到的具有红霉素抗性基因启动子的透明颤菌血红蛋白基因,以双交换的方式整合进林可链霉菌黑色素生物合成基因m elC中。采用不同装瓶量摇瓶发酵,HPLC检测发酵液中林可霉素含量。结果重组菌株颜色变浅,CO结合差光谱显示在420 nm处有明显吸收峰,随着装瓶量的增加重组菌株发酵液中林可霉素效价与对照菌株相比降低幅度较小。结论重组菌株m elC基因失活不能继续合成黑色素,vgb基因得到表达并表现出生物学功能,限氧条件下重组菌株发酵液中林可霉素效价高于对照菌株,有希望应用于工业发酵生产。

Vitreoscilla hemoglobin gene(vgb)improves lutein production in Chlorella vulgaris

Vitreoscilla hemoglobin is an oxygen-binding protein that promotes oxygen delivery and reduces oxygen consumption under low oxygen conditions to increase the effi ciency of cell respiration and metabolism.In this study,we introduced a Vitreoscilla hemoglobin gene(vgb)into Chlorella vulgaris by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation(ATMT).PCR analysis confi rmed that the vgb gene was successfully integrated into the Chlorella vulgaris genome.Analysis of biomass obtained in shake fl asks revealed transformant biomass concentrations as high as 3.28 g/L,which was 38.81% higher than that of the wild-type strain.Lutein content of transformants also increased slightly.Further experiments recovered a maximum lutein yield of 2.91 mg/L from the transformants,which was 36.77% higher than that of the wild-type strain.The above results suggest that integrated expression of the vgb gene may improve cell growth and lutein yield in Chlorella vulgaris,with applications to lutein production from Chlorella during fermentation.

利用血红蛋白基因提高短小芽孢杆菌在低氧条件下的碱性蛋白酶产量

将透明颤菌血红蛋白基因vgb成熟肽编码区序列分别与枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）P43双启动子和短小芽孢杆菌（B. pumilus）碱性蛋白酶基因启动子wBp连接,利用大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭载体pSUGV4分别构建组成型表达质粒pSUP43Vgb和pSUwBpVgb,将其分别转化短小芽孢杆菌UN-31-C-11.SDS-PAGE和CO差异光谱检测表明,融合基因在UN-31-C-11中均得到了表达,并且表达质粒使重组菌株在低氧条件下的生长量在对数生长后期超过对照菌株20%以上,同时促进了短小芽孢杆菌碱性蛋白酶基因的表达,其产量高于对照30%以上.

透明颤菌血红蛋白基因在产TRAIL蛋白大肠杆菌中的克隆表达

为解决大肠杆菌高密度发酵生产TRA IL过程中的供氧矛盾,提高菌体的发酵密度,在大肠杆菌中引入透明颤菌血红蛋白基因(vgb)。聚合酶链反应(PCR)检验和CO差光谱法检验表明:vgb基因能够在C 600(pBV 220-TRA IL)中表达并受溶氧调控,重组菌CTV具有良好的遗传稳定性。3.7 L发酵罐实验表明:在同样的发酵条件下,含vgb基因的重组菌CTV的最高菌体密度为对照菌的1.64倍,达到50.6 g/L,乙酸积累为对照菌的55.6%,TRA IL蛋白产量提高了70%,达到2.8 g/L。