葡萄糖流加策略对基因工程FR-008/杀念菌素衍生物CS103补料分批发酵过程的影响

以组合生物合成技术得到的链霉菌FR-008突变株CS103为研究对象,研究了3.7L发酵罐上维持一定葡萄糖浓度对其次级代谢产物脱羧FR-008/candicidin衍生聚酮抗生素CS103生物合成的影响。当初始葡萄糖浓度20g/L,发酵过程还原糖浓度维持在10g/L时,抗生素CS103最高产量较分批发酵最高产量相比提高30%。研究了3.7L罐上补料分批发酵生产CS103的工艺,主要考察了脉冲补料、间歇流加补料和连续流加补料三种补料分批发酵工艺,并与分批发酵进行了比较。连续流加补料维持糖浓度的效果明显,最高产量达到126.9μg/mL,与分批发酵相比提高了44%左右。

阿维链霉菌中转录因子AveR对阿维菌素生物合成的正调节

aveR是阿维链霉菌NRRL 8165阿维菌素生物合成基因簇中唯一可能的调节基因.为了验证aveR是否参与阿维菌素生物合成基因的转录调节,构建了用于敲除aveR的基因置换质粒pJTU2530,并通过接合转移引入了阿维链霉菌.通过筛选ThioSAprR转化子,经聚合酶链式反应(PCR)扩增验证,获得了aveR内部1 320 bp区域被阿泊拉霉素抗性基因aac(3)IV替换的突变株ZD10.高压液相色谱检测表明,与野生型菌株相比,突变株ZD10不再产生阿维菌素,并且ZD10中寡霉素的产量明显高于野生型菌株.进一步的反转录PCR(RT-PCR)分析表明,与野生型菌株相比,突变株ZD10的聚酮合酶基因aveA3不再转录.结果显示,AveR是阿维菌素生物合成的正调节因子,通过调节结构基因的转录表达来影响阿维菌素的产生.

基因工程FR-008/杀念菌素脱羧衍生物发酵过程优化

以组合生物合成技术得到的基因工程FR-008／杀念菌素脱羧衍生物CS103为研究对象，在摇瓶水平进行培养条件的初步优化。确定了接种量、接种时间、发酵过程pH、装液量等初步条件。对3.7L发酵罐水平的培养条件进行优化，确定了最适搅拌转速和通气量，并初步建立了补料分批发酵工艺。结果表明，接种时间30h、接种量为10％、控制pH6.5-7.0、搅拌转速450r／min、通气量200L／h，发酵过程维持发酵液残余葡萄糖浓度5g／L左右，在3.7L发酵罐基因工程FR-008／杀念菌素脱羧衍生物CS103产量达到99.87μg／ml。本研究为基因工程FR-008／杀念菌素工业化生产工艺提供了依据。

Streptoverticillium rimofaciens ZJU5119提取液中米多霉素及其衍生物的分析

通过对Streptoverticillium rimofaciens ZJU5119的菌种培养和发酵,利用高效液相色谱-质谱(HPCL-MS/MS)连用技术分析了其发酵液中米多霉素提取物的组成和结构.结果表明:在提取物中,除米多霉素外还含有3种衍生物,其中2种为首次报道;该方法为寻找发酵物中高效抗生素衍生物的提取和分析提供了依据;同时,也为寻找通过组合生物化学合成的新衍生物提供了分析手段.

对氨基苯甲酸生物合成基因pabAB的缺失对抗生素FR-008生物合成的影响

抗生素FR-008是由链霉菌FR-008产生的一种七烯大环内酯类抗真菌抗生素,它以对氨基苯甲酸(PABA)为起始单位,在I型聚酮合酶(PKS)的催化下合成聚酮内酯环.前期生物合成基因簇序列测定发现了可能的对氨基苯甲酸生物合成基因(pabAB),编码4-氨基-4-脱氧-分支酸(ADC)合成酶.通过同框缺失实验获得pabAB发生缺失的基因置换突变株BLQ-1并通过聚合酶链式反应(PCR)扩增进行了验证.高效液相色谱(HPLC)分析和生物测定证实突变菌株BLQ-1丧失了合成抗生素FR-008的能力.这种产量的丧失可以通过回补克隆的pabAB基因或喂养外源PABA得到回复.实验证明,pabAB负责对氨基苯甲酸的合成,是抗生素FR-008生物合成的必需基因.

微生物细胞工厂中多基因表达的控制策略

微生物代谢工程和合成生物学是当今微生物技术领域研究的热点,微生物的生长速度快、容易进行大规模培养;遗传背景清楚、遗传操作简便可靠等性质使其在与人类生活相关的多个领域中起到重要的作用。微生物细胞工厂是指人工设计的能够进行物质生产的微生物代谢体系。许多微生物细胞工厂的构建由于引入多个基因或整条代谢途径,而可能导致代谢失衡、部分代谢中间产物积累等问题,需要使用一定的调控策略加以控制。以下对涉及多个基因作用的微生物细胞工厂中所使用的调控策略,分为若干层次进行了总结和探讨,并对今后多基因控制策略的发展方向进行了预测与展望。

肿瘤转移小鼠模型研究进展

目前已有若干小鼠模型系统应用于分析肿瘤转移过程。这些模型可以为肿瘤进展、血管形成、局部浸润等转移时相提供可靠的解释，有助于揭示肿瘤转移机制。其中应用最为广泛的肿瘤转移小鼠模型包括遗传工程小鼠模型和可移植肿瘤小鼠模型。在肿瘤转移研究中，基于遗传学和分子生物学的综合研究方法是研究转移性癌症细胞或转移瘤微环境的有效手段。

基因工程FR-008/杀念菌素脱羧衍生物CS103的分离提取及毒性和抗白色念珠菌活性研究

本文在建立了基因工程FR-008/杀念菌素脱羧衍生物CS103分离提取工艺的基础上,经进一步纯化,获得一定供试样品。通过对比脱羧FR-008/杀念菌素CS103、FR-008/杀念菌素和两性霉素B三种化合物对人胚肾细胞毒性、对人血红细胞的溶血活性和对白色念珠菌的抗菌效果,发现脱羧FR-008/杀念菌素CS103的毒性较FR-008/杀念菌素和两性霉素B大大降低,且保持了较高的抗真菌(Candida albicans)活性。

细菌启动子识别及应用研究进展

细菌启动子是细菌中基因表达的必需调控元件,决定了细菌基因表达的强度和时机。通过启动子的插入或缺失,可以改变细菌基因的表达,实现对菌体生长发育以及代谢调控的研究。启动子也是构建各种表达系统、实现异源基因表达的基础。启动子的识别和应用研究,对于实现异源基因的可控表达、有效获得目的产物、促进生物催化和代谢工程研究具有重要的意义。以下对细菌启动子进行了简单的介绍,总结了细菌启动子的识别方法,并对细菌启动子的研究进展和具体应用进行了概述。