利用联合生物加工生产纤维素乙醇的研究进展

联合生物加工(consolidated bioprocessing)是将纤维素酶的产生、纤维素酶解、糖发酵全部同时在一个反应器中完成,整个反应过程由一种微生物或微生物集合体来完成。联合生物加工具有工艺简便、成本低、效率高等优点,被广泛认为是最优的纤维素乙醇生产策略,又被称为第三代生物燃料。本文介绍构建符合联合生物加工要求菌株的2条途径,第1类联合生物加工菌株改造纤维素酶生产菌,使其能够高产乙醇;第2类联合生物加工菌株改造乙醇高产菌株,使其能够分泌纤维素酶。本文还对联合生物加工候选菌株及其优缺点做了概括,为今后研究提供了理论基础和指导方法。

温泉土壤宏基因组文库构建及普鲁兰酶筛选

【目的】构建温泉土壤宏基因组文库并进行普鲁兰酶活性筛选,以期获得高活力、耐高温的新型普鲁兰酶基因。【方法】采用间接法提取温泉土壤样品中宏基因组DNA,经SephadexG200(含2%PVPP)凝胶柱和电洗脱两步纯化后,扩增16SrRNA序列,通过序列比对和系统发育进化树分析温泉土壤微生物的多样性;然后以pCC1FOS为载体构建温泉土壤宏基因组文库,并对所获得的宏基因组文库进行活性筛选。【结果】利用宏基因组技术提取温泉土壤样品中微生物的基因组DNA,构建了一个约含1146个克隆的温泉土壤16S rRNA文库,经遗传进化分析,发现温泉土壤样品中的大部分微生物未被研究过,主要来源于厚壁菌门(Firmicutes),其次为恐球菌—栖热菌门(Deinococcus-Thermus)和变形杆菌门(Proteobacteria)。用提取获得的宏基因组DNA成功构建了温泉土壤微生物宏基因组Fosmid文库,文库约含2.7万个克隆,平均插入片段长度为40.0 kb,文库外源DNA总容量为1.2×109bp;通过活性筛选共获得9个可表达普鲁兰酶活性的克隆。【结论】宏基因组文库技术是获取极端环境微生物新酶的有效手段,可为进一步挖掘普鲁兰酶的应用潜力及研究其耐热机理奠定基础。