增加ccaR基因剂量提高棒状链霉菌克拉维酸产量的研究

CcaR蛋白对棒状链霉茵(S.clavuligerus)中克拉维酸的合成具有正调控作用,由ccaR基因编码.PCR获得包含ccaR完整基因及其上下游一定区域的扩增产物,构建重组质粒pSET152-ccaR并转化大肠杆茵ET12567/pUZ8002后,通过属间接合转移至棒状链霉菌B71-14中.pSET152含有attP位点,可以与链霉菌基因组中的attB住点特异性同源整合,将重组质粒pSET152-ccaR携带的ccaR插入到S.clavuligerusB71-14染色体中的attB位点,实现了在S.clavuligerusB71-14基因组中增加一个拷贝ccaR基因的目的,所得的突变株S.clavuligerusB71-14:ccaR产酸量可达821.92 mg/L,是出发菌株的1.54倍.     

产克拉维酸的棒状链霉菌突变株的选育

以棒状链霉菌(Streptomyces clavuligerus),B71为出发菌株,通过紫外线诱变育种,采用琼脂块法初筛和摇瓶发酵复筛,选育出2株甘油耐受性正向突变株S.clavuligerus B71—14和S.clavuligerus B71-49,在摇瓶条件下,其克拉维酸产量与出发菌株S.davuligerus B71相比,分别提高了90.6%和88.8%,并具有良好的遗传稳定性。     

棒状链霉菌中lat基因的突变及其对克拉维酸产量的影响

以棒状链霉菌Streptomyces clavuligerus NRRL3585的染色体为模板扩增得到1条1.77kb的lat基因片段,并将其用于构建重组质粒pKCLES。将pKCLES由E.coli ET12567接合转移至S.clavuligerus中。重组质粒pKCLES与S.clavuligerus染色体中野生型lat基因发生同源交换,从而获得了带有阿泊拉抗性的突变菌株。对S.clavuligerus NRRL3585以及lat突变菌株的基因组进行PCR验证,且测定了这2种菌株的产头酶素C的能力。结果均表明,突变菌株中的lat基因中插入了含有阿泊拉抗性的pKC1139片段而遭到了破坏。另外,以HPLC法测定了这2种菌株在不同培养时间(72h和96h)下的克拉维酸的产量,结果显示,lat突变菌株的克拉维酸产量最高能达到其原始菌株的2.3倍。     

claR基因的扩增对棒状链霉菌棒酸合成的影响

从棒状链霉菌中克隆对克拉维酸具有正调控作用的基因claR。构建了claR的重组质粒pSET152-claR,通过接合转移将重组质粒pSET152-claR转入了野生型S.clavuligerus中,通过pSET152-claR中的attP位点整个质粒插入到S.clavuligerus基因组中的attB位点,实现了S.clavuligerus基因组DNA中增加一个拷贝claR基因的目的,所得突变株S.clavuligerus∷claR通过发酵培养,HPLC检测克拉维酸产量为原产量的1.86倍。     

PCR-Targeting体系构建棒状链霉菌基因突变株

棒状链霉菌(Streptomyces clavuligerus)可产生多种β-内酰胺类化合物,其中包括克拉维酸。利用聚合酶链式反应(PCR)-Targeting体系构建棒状链霉菌突变株是获得克拉维酸高产菌株的又一可行方法。采用该体系对棒状链霉菌的lat基因进行了敲除,获得了没有抗性标记的lat基因被敲除的突变株S.clavuligerus lat::scar,其克拉维酸产量是出发菌株的2.8倍。由于最终构建的突变株没有抗性标记,因此可以将该方法应用于突变棒状链霉菌的其他基因,实现用一种抗性标记突变同一菌株不同基因的目的,为链霉菌的基因突变提供了又一种有效的方法。     

棒状链霉菌F613-1的诱变及其发酵工艺优化

该实验旨在获得克拉维酸高产菌株,并通过发酵条件优化提高其产量。以棒状链霉菌（Streptomyces clavulans）F613-1为出发菌株,通过紫外和亚硝基胍（NTG）联合诱变及含链霉素固定培养基筛选并在对突变菌株添加发酵前体研究基础上,通过单因素试验和响应面法优化其摇瓶发酵条件。结果表明,成功筛选一株棒状链霉菌衍生菌株,克拉维酸产量较出发菌株提高19.9%;添加1.5%甘油和0.15%谷氨酸可大幅缩短突变株发酵时间;突变株前36 h时25 ℃培养,后37 h时29 ℃培养,发酵pH值为7,克拉维酸产量达5.44 g/L,较出发菌株提高了55.8%。棒状链霉菌高产菌株的摇瓶发酵条件优化效果显著,为进一步提高克拉维酸生产提供依据。     

林肯链霉菌原生质体制备条件的研究

对林肯链霉菌SL98原生质体制备条件进行了探索.其原生质形成最佳培养基中含甘氨酸浓度为0.4%,蔗糖浓度为34%;酶解条件是采用溶菌酶浓度4mg/mL,菌龄72h,酶解时间5h,酶解温度为30℃.其最高的原生质体的制备率达16.3%.     

原生质体融合提高产谷氨酰胺转氨酶菌株产量

目的：研究并建立产谷氨酰胺转氨酶茂原链霉菌原生质体制备技术,通过原生质体融合技术筛选高产菌株。方法：以溶菌酶处理茂原链霉菌获得原生质体,采用原生质体融合技术,通过96 孔板高通量初筛、试管复筛、摇瓶验证选育高产菌株。结果：茂原链霉菌形成的原生质体再生出的菌落直径比较小,而菌丝生成的菌落直径比较大,两种形态的菌落96 孔板发酵后酶活力有显著性差异。不同的茂原链霉菌株制备原生质体,酶解程度、原生质体纯度、再生率有很大的差异,再生率最高可达1 804.25%,最低仅为12.76%。原生质融合后的高产菌株,选取96 孔板初筛酶活力前3%的菌株进行试管发酵,得到高产菌株比例为32.2%,酶活力比亲本高22.4%,经摇瓶验证产酶比对照提高16.28%。结论：利用基因组重排技术,可以初步对茂原链霉菌进行高产菌株选育。     

8株窖泥链霉菌对酸、乙醇的适应性研究

对分离自窖泥的8株放线菌进行鉴定,并考察其对窖泥环境中pH值、乙醇的耐受性.采用ISP2液体培养基在pH值2.0～3.5、乙醇浓度3%vol ～6%vol条件下培养链霉菌菌株,结果显示,分属于链霉菌属的8个种的8株放线菌均不能耐受pH值2.0及6%vol的乙醇浓度,均能耐受pH值3.5及3%vol的乙醇浓度,5株链霉菌在pH值3.0时可以生长,2株链霉菌可耐受5%vol乙醇,说明分离自窖泥的多数链霉菌对窖泥环境的适应能力较好,但不同种链霉菌的适应能力存在差异,窖泥环境在长期生产过程中对链霉菌属菌株具有一定的选择驯化作用.     

原生质体融合结合基因编辑技术显著提高酿酒酵母2-苯乙醇产量

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)已用于生产天然2-苯乙醇(2-phenylethanol, 2-PE),但其产量低,耐受性差。该研究筛选出3株具有不同优良性状的酿酒酵母菌株,其中菌株LSC-1的2-PE产量为3.41 g/L,菌株NGER对2-PE的耐受性达3.60 g/L,菌株S.C-1耐热性好并能在41℃下生长。以这3株菌为亲本,通过2轮原生质体融合获得融合子菌株RH2-16,对2-PE的耐受性提高了20%。以L-苯丙氨酸为底物,发酵转化36 h, 2-PE产量达到4.31 g/L,与亲本菌株LSC-1和2-PE工业生产菌株CWY132相比,分别提高26.4%和38.1%。利用CRISPR/Cas9系统,在RH2-16中构建了含突变的Ras特异性鸟嘌呤核苷酸交换因子CDC25(W1416C)菌株,2-PE的产量提高了8%。在RH2-16中过表达艾氏途径合成2-PE关键基因ARO8,ARO10和ADH2未能提高2-PE产量。研究为筛选合成2-PE等天然产物的新型酿酒酵母菌株及其育种提供了一种有效策略。     

应用原生质体融合技术构建高效降解胆固醇的乳酸菌

芽孢杆菌T1 2 - 1 与嗜热链球菌ST及嗜酸乳杆菌C3进行原生质体融合 ,获得两株高效降解胆固醇的乳酸菌融合子S T1 3- 37和C T2 4 - 8,它们可明显降低蛋黄乳、鲜肉糜和鲜鸡肝糜中的胆固醇含量 ,且具有乳酸菌发酵食品的风味特征     

原生质体融合提高嗜酸乳杆菌耐酸及耐胆盐能力

两株不同来源嗜酸乳杆菌La-w1和La-w2进行原生质体融合,获得一株耐酸和耐胆盐能力强的菌株La-F1,并对其生长特性进行研究。结果表明,融合菌株La-F1耐酸性和耐胆盐能力明显高于初始菌株,其生长特性适于乳酸发酵食品要求。     

原生质体融合选育L-亮氨酸高产菌的研究

以黄色短杆菌TQ5 35 1(Met- +Ile- + 2 TAr+SGr)和TQ5 35 6(Met- +Ile- +α ABr+ β HLr)为亲株 ,采用原生质体融合技术 ,定向选育出一株L 亮氨酸高产菌TQ980 6(Met- +IleL + 2 TAr+SGr+α ABr+ β HLr) ,该菌株经 5L罐分批发酵 64h产L 亮氨酸2 2 7g/L。     

保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌抗噬菌体菌株的原生质体制备及融合

为获得具有抗噬菌体功能且发酵性能优良的乳酸菌融合子,采用单亲灭活及正交分析方法,研究了保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌抗噬菌体菌株的原生质体制备及融合条件。结果表明：保加利亚乳杆菌原生质体制备的最适条件是以磷酸盐缓冲液和甘露醇制作的高渗溶液为原生质体稳定剂,1.0 mg/mL的溶菌酶36 ℃处理30 min,原生质体的形成率为（89.02±2.31）%,再生率为（4.62±0.22）%。嗜热链球菌抗噬菌体菌株原生质体制备的最适条件是以Tris-HCl和蔗糖制作的高渗溶液为原生质体稳定剂,0.1 mg/mL的溶菌酶42 ℃处理30 min,原生质体的形成率为（99.15±0.23）%,再生率为（5.79±0.17）%。单亲灭活保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌抗噬菌体菌株原生质体融合的最适条件为聚乙二醇6000（质量浓度为400 g/L,添加0.01 mol/L CaCl2、0.02 mol/L MgCl2）40 ℃促融2 min,融合率可达（1.85±0.12）×10－6。所得融合子各项性能优良,适合于酸奶生产。     

茶树菇与鸡腿菇原生质体融合及再生

研究茶树菇与鸡腿菇原生质体制备、融合及再生。以菌龄4d 的菌丝体为原料,采用1% 果胶酶和1% 蜗牛酶混合酶液(体积比1:1),酶解4h,酶解温度为30℃,pH6.0 的0.6mol/L 甘露醇溶液为渗透压稳定剂,制备得到茶树菇与鸡腿菇原生质体。两种原生质体融合的最佳条件为：使用35% 聚乙二醇(PEG4000)和0.2mol/L CaCl₂ 溶液(pH10)为助融剂,30℃融合30min。利用灭活原生质体作为标记筛选出融合子,融合的细胞在培养基中实现再生,通过菌落表型的比较和拮抗实验验证再生出的为融合子。