【摘 要】
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CRISPR/Cas9基因编辑技术已经被广泛应用于工程酿酒酵母的基因插入、基因替换和基因敲除,通过使用选择标记进行基因编辑具有简单高效的特点.前期利用CRISPR/Cas9系统敲除青蒿酸生产菌株酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 1211半乳糖代谢负调控基因GAL80,获得菌株S.cerevisiae 1211-2,在不添加半乳糖诱导的情况下,青蒿酸摇瓶发酵产量达到了740 mg/L.但在50 L中试发酵实验中,S.cerevisiae 1211-2很难利用对青蒿酸积累起到决定性
【机 构】
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中国医学科学院北京协和医学院医药生物技术研究所卫健委抗生素生物工程重点实验室/中国医学科学院药物合成生物学重点实验室,北京100050;浙江海正药业股份有限公司浙江抗菌药物重点实验室,浙江台州3180
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CRISPR/Cas9基因编辑技术已经被广泛应用于工程酿酒酵母的基因插入、基因替换和基因敲除,通过使用选择标记进行基因编辑具有简单高效的特点.前期利用CRISPR/Cas9系统敲除青蒿酸生产菌株酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 1211半乳糖代谢负调控基因GAL80,获得菌株S.cerevisiae 1211-2,在不添加半乳糖诱导的情况下,青蒿酸摇瓶发酵产量达到了740 mg/L.但在50 L中试发酵实验中,S.cerevisiae 1211-2很难利用对青蒿酸积累起到决定性作用的碳源-乙醇,青蒿酸的产量仅为亲本菌株S.cerevisiae 1211的20％-25％.我们推测因遗传操作所需的筛选标记URA3突变,影响了其生长及青蒿酸产量.随后我们使用重组质粒pML104-KanMx4-u连同90 bp供体DNA成功恢复了URA3基因,获得了工程菌株S.cerevisiae 1211-3.S.cerevisiae 1211-3能够在葡萄糖和乙醇分批补料的发酵罐中正常生长,其青蒿酸产量超过20 g/L,与亲本菌株产量相当.研究不但获得了不加半乳糖诱导的青蒿酸生产菌株,同时首次发现了营养缺陷型标记URA3基因显著影响乙醇补料的中试发酵中青蒿酸的产生,也为酵母作为底盘来进行其他天然产物的生产提供了借鉴.
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餐厨垃圾中含有丰富的营养物质,经生物转化过程可以合成对人类有用的化学品.某些产油微生物可以处理餐厨垃圾生产油脂,同时合成高附加值代谢产物如多不饱和脂肪酸、角鲨烯和类胡萝卜素等.这不仅能够降低生产成本,而且提高了产物的经济价值,具有极大的工业化应用潜力.文中主要概括了目前餐厨垃圾的处理研究现状,综述了产油微生物发酵餐厨垃圾生产油脂的研究进展,并结合笔者的工作对未来该领域的发展进行了总结与展望,以期为今后的相关研究提供有益借鉴.
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化石燃料的挖掘和燃烧导致环境污染以及气候变化.与化石燃料相比,微藻被认为是一种更有前途的生物柴油生产原料,它具有生长速度快、含油量高、不占用耕地的特点.尽管微藻被认为是生产第三代生物燃料的最佳生产者之一,但单独培养微藻容易污染且采收成本高,与化石燃料和传统可再生能源相比缺乏竞争力.利用微藻与其他微生物共培养能够实现自絮凝降低微藻采收成本,而且培养体系不易污染、油脂产率与高价值副产物产量较高.因此,微藻与其他微生物共培养是一种经济、节能、高效的技术,具有广阔的应用前景.文中综述了近年来微藻与其他微生物共培养
黏酸属于己糖二酸,可以由果胶的主要成分D-半乳糖醛酸氧化制备.黏酸结构、性质与葡萄糖二酸类似,可应用于重要平台化合物、聚合物、高分子材料的制备.与目前受到广泛关注的葡萄糖二酸合成相比,黏酸合成的研究工作尚处于起步阶段.果胶是一种廉价、丰富的可再生生物质资源,以果胶为原料生物转化制备黏酸具有重要的经济价值和环保意义.文中主要综述了果胶的结构及其水解,微生物代谢D-半乳糖醛酸的生物途径、调控及基于相应途径代谢改造菌株生产黏酸的方法,并展望了黏酸的应用前景,提出了生物法制备黏酸的后续研究方向.
麦角硫因(ergothioneine,ERG)是一种天然的抗氧化剂,广泛应用于化妆品、食品以及医药领域.相比于传统植物提取和化学合成方法,微生物发酵合成麦角硫因具有周期短、成本低等优点,因而受到广泛关注.为构建高产麦角硫因的大肠杆菌工程菌株,本研究以大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 (DE3)为出发菌株,通过引入耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)来源的麦角硫因合成基因簇egtABCDE以及粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)来
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