刺糖多孢菌bldD基因过表达对多杀菌素合成及其孢子形成的影响

bld D基因是链霉菌中的全局性调控基因,调节菌体的形态分化与次级代谢产物的合成。本研究采用重叠延伸PCR将bld D基因置于红霉素强启动子(Perm E)的控制下克隆至大肠杆菌-链霉菌穿梭载体p UC-spn上,构建重组载体p UC-spn-Perm E-bld D;通过接合转移将其导入刺糖多孢菌中,获得遗传性能稳定的重组菌株S.spinosa-Bld D。平板培养观察发现,在BHI和TSB平板上,重组菌株的孢子形成受到明显抑制。摇瓶发酵结果显示,重组菌株多杀菌素产量相比对照菌株提高了1.35倍。因此,bld D基因的过量表达在一定程度上抑制刺糖多孢菌的孢子形成,并有效促进多杀菌素的生物合成,为研究其他正调控基因的过量表达促进多杀菌素的生物合成奠定了重要基础。

转录调控因子BldD调控链霉菌形态分化和次级代谢的研究进展

链霉菌(Streptomyces sp.)是一种具有复杂形态分化和生命周期的革兰氏阳性土壤细菌,同时具有强大的次级代谢能力。链霉菌的次级代谢产物种类丰富,其中最重要的就是抗生素类药物。在链霉菌形态分化和次级代谢过程中常常伴随着复杂的调控机制,包括特异性调控、多效性调控和全局性调控等。“bld”是一类链霉菌正常发育所必需的调节基因,因其缺失后能够引起菌株出现“光秃”(bald)的表型而得名。在“bld”类基因编码的诸多转录因子中,BldD作为全局性调控因子,能够显著地调控链霉菌的形态分化和次级代谢。本文主要综述了转录调控因子BldD的结构特征,以及代表性的链霉菌中BldD调控菌株形态分化和次级代谢的分子机制,为深入探讨BldD调控模式的普适性和特异性提供参考。

bldD基因过量表达对红色糖多孢菌红霉素产量及孢子形成的影响

目的通过增加红色糖多孢菌调控基因bldD拷贝,获得红霉素高产菌株,并探讨bldD基因过量表达对红色糖多孢菌形态分化的影响。方法以红色糖多孢菌A226为出发菌株,通过染色体同源重组方法获得红色糖多孢菌A226bldD基因失活突变菌株A226-△bldD。将bldD基因表达质粒pZMW-bldD分别导入突变株A226-△bldD及出发菌株A226中,获得A226-△bldD/bldD菌株和A226/bldD菌株,利用TLC法和HPLC法对其发酵产物进行分析,并观察孢子生长状况。结果红色糖多孢菌A226中bldD基因失活后产红霉素水平明显降低,不能形成孢子;bldD基因的回复表达使A226-△bldD突变菌株产红霉素能力得到恢复,且孢子形成恢复正常;在红色糖多孢菌A226中过量表达bldD基因可提高红霉素产量,较出发菌株A226提高20%,同时可使孢子形成时间提前。结论在红色糖多孢菌中过量表达bldD基因,可获得红霉素高产菌株,同时会影响红色糖多孢菌形态分化进程。

糖多孢红霉菌bldD基因提高活跃链霉菌诺西肽产量的研究

目的将糖多孢红霉菌bldD基因转入活跃链霉菌(Streptomyces actuosus)N-H,探讨其对诺西肽产量的影响。方法将bldD基因连接到链霉菌整合型表达载体pZMW上构建pZMW-bldD质粒,利用PEG介导的原生质体转化方法将重组质粒pZMW-bldD及对照质粒pZMW-vgb分别导入活跃链霉菌,通过对枯草芽孢杆菌抑菌试验和分光光度计法测定发酵液中诺西肽产量。结果成功构建了活跃链霉菌N-H/pZMW-bldD工程菌株及对照菌株N-H/pZMW-vgb。与出发菌株N-H相比,N-H/pZMW-bldD菌株诺西肽产量提高了68%;与对照菌株N-H/pZMW-vgb相比,N-H/pZMW-bldD菌株诺西肽产量提高了19%。结论在活跃链霉菌中导入糖多孢红霉菌bldD基因可以提高诺西肽产量,其作用效果较vgb基因更为明显,说明bldD基因对抗生素产量的提高具有广谱性。

红色糖多孢菌染色体基因快速失活技术研究及应用

目的:研究红色糖多孢菌染色体快速同源重组基因失活技术。方法:以Thio抗性基因(tsr)作为筛选标记,在其上下游分别连接失活目的基因两侧同源片段,利用PEG介导原生质体转化将线性DNA同源片段转入红色糖多孢菌,通过tsr基因两侧同源片段与染色体同时重组,将目的基因敲除或失活。结果:tsr基因两侧同源片段长度与红色糖多孢菌染色体同源重组效率密切相关,同源片段长度在500 bp左右时,线性片段与染色体有效重组率很低,而同源片段长度超过1000 bp时,可获得有效的基因失活突变菌株。通过这种技术构建的红色糖多孢菌ΔbldD基因突变体,合成红霉素产量显著降低,说明bldD参与红霉素合成基因调控。结论:红色糖多孢菌染色体快速同源重组基因失活技术,对于分析红色糖多孢菌基因功能具有重要作用。

红色糖多孢菌ΔSACE_0065,ΔSACE_2559和ΔSACE_2565突变体构建及对孢子分化的影响

目的构建红色糖多孢菌ΔSACE_0065、ΔSACE_2559和ΔSACE_2565三个突变体并研究其功能。方法将待失活目的基因的上下游同源片段依次连接到pUCTSR质粒Thio抗性基因(tsr)两侧,利用PEG介导的原生质体转化法将线性DNA同源片段转入红色糖多孢菌A226内,通过同源重组使目的基因失活,最后将构建出的三个突变株与出发菌株A226及ΔbldD突变株进行比较,观察孢子生长有无差异。结果与结论成功构建ΔSACE_0065、ΔSACE_2559和ΔSACE_2565三个突变株;与A226相比,ΔSACE_0065和ΔSACE_2559气生菌丝和孢子形成推迟,而ΔSACE_2565突变株的生长情况则无明显变化,提示红色糖多孢菌SACE_0065、SACE_2559基因参与其形态分化的调控。