酿酒酵母菌中过量表达BAT2和缺失PDC6提高异丁醇产率

利用酿酒酵母发酵生产生物质能源异丁醇越来越受到学术界和工业界的重视。本研究通过DNA重组技术,提出一种提高酿酒酵母合成异丁醇的产率的方法。通过对酿酒酵母异丁醇合成代谢途径分析,过量表达了编码分支氨基酸转氨酶的BAT2基因和缺失编码内源性丙酮酸脱羧酶的PDC6基因,同时构建过量表达编码乙酰乳酸合酶ILV2基因和编码二羟基戊酸脱水酶的ILV3基因的表达质粒。将所构建突变株HAZL-7pILV2pILV3(W303-1A PGK1p-BAT2pdc6::R YEplac195-ILV3p-PGK1p-ILV3 YEplac181-PGK1p-ILV2)进行厌氧发酵。厌氧发酵60h,发酵液中异丁醇的产率从0.035g/L到0.4g/L,提高了11.4倍,乙醇的产率减少,乙酸的产率升高,甘油的产率基本稳定。酿酒酵母菌中过表达BAT2基因和缺失PDC6基因,同时过量表达ILV2和ILV3的表达质粒载体的基因修饰,对异丁醇的代谢流有明显的影响,异丁醇的产率提高11.4倍。这些研究为异丁醇产量的进一步提高奠定了理论基础。     

过量表达酿酒酵母ZWF1基因对异丁醇产量的影响

以W303-1A为出发菌株,过量表达支链氨基酸转氨酶BAT2基因得到工程菌HZAL-2。通过过量表达编码乙酰乳酸合酶的ILV2基因、编码二羟异戊酸脱水酶的ILV3基因,得到工程菌HZAL-2pILV2pILV3。在工程菌HZAL-2pILV2pILV3的基础上进一步过表达编码葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的ZWF1基因,得到工程菌HZAL-2pILV2pILV3 22-ZWF1,其异丁醇产量比对照菌株提高6.81倍。结果表明,通过表达ZWF1基因提高NADPH产量可以解决菌体内部还原力不平衡的问题,从而提高异丁醇产量。     

比较pta及ack敲除对钝齿棒杆菌产L-精氨酸生理代谢的影响

旁支代谢途径的截断有利于目的氨基酸合成途径的集流。基于基因组尺度代谢网络模型的预测,以钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)MT-M4为出发菌株,通过无痕敲除技术分别敲除了编码磷酸乙酰基转移酶的pta基因及编码乙酸激酶的ack基因,阻断了乙酸的合成。摇瓶发酵结果表明,pta缺失菌株精氨酸产量较出发菌株提高了25.60%,达15.46g/L。葡萄糖转化率提高了29.41%;ack缺失菌株精氨酸产量达13.82g/L,较出发菌株提高了12.81%,葡萄糖转化率提高了26.02%。同时,pta及ack敲除菌株的细胞生长较出发菌株均分别提高了9.19%及7.71%。因此,pta、ack的敲除不仅有利于精氨酸的合成,而且对菌体生长具有促进作用;但pta的敲除更有利于精氨酸的积累。     

酿酒酵母乙醇耐受性的研究进展

生物乙醇作为一种可再生的清洁能源,正在引起人们的广泛关注。酿酒酵母是乙醇生产中最常用的发酵菌株,但是乙醇耐受性往往成为限制酿酒酵母菌乙醇产量的重要因素。选育耐受高浓度乙醇的酵母菌株对于提高乙醇产率具有重要意义。然而传统的菌株改良方法具有育种周期长,突变方向不定等缺点。主要综述了近年来国内外对酿酒酵母菌耐受乙醇的分子生物学机理方面的研究成果,进而总结了提高酿酒酵母乙醇耐受性的基因工程、代谢工程。     

利用双启动子载体构建产异丁醇大肠杆菌

为了实现异丁醇代谢途径中关键酶的高效共表达,选择具有双T7启动子的质粒载体pCDFDuet、pRSFDuet和pACYCDuet,将基因kivd和alsS分别克隆至pCDFDuet的两个启动子下,yqhD和ilvCD分别克隆至pRSFDuet或pACYCDuet的两个启动子下,构建成两种双质粒共表达系统,获得产异丁醇重组大肠杆菌Eco(CDF+RSF)和Eco(CDF+ACYC)。其中重组菌Eco(CDF+RSF)发酵产异丁醇达2.7g/L;而重组菌Eco(CDF+ACYC)产异丁醇能力较强,达3.5g/L。对两种重组菌目标蛋白的表达量及活力进行比较分析,发现重组菌Eco(CDF+ACYC)中实现了关键酶AHAS(alsS基因编码)和KDCA(kivd基因编码)的高效表达,对提高异丁醇的产量有重要的影响。利用双启动子载体成功构建了具有较高产异丁醇能力的重组菌Eco(CDF+ACYC),为后续改造以适应工业化生产打下了较好的基础。     

鸡尾酒δ整合策略构建表达三类纤维素酶的酿酒酵母工程菌株及初步评价

木质纤维素乙醇具有替代化石燃料的潜力,其生产过程包括生物质预处理、纤维素酶生产、水解和发酵等多个步骤。将纤维素酶生产、水解和发酵组合在一起的统合生物加工过程(consolidated bioprocessing,CBP)由于能降低水解和发酵成本而具有应用于纤维素乙醇生产的潜力,该技术的关键是构建能有效降解纤维素的工程菌株,而构建表达纤维素酶的酿酒酵母即是其中一种选择。采用鸡尾酒多拷贝δ整合的策略将7种纤维素酶基因(Trichoderma reesei cbh1、cbh2和egl2,Aspergillus aculeatus cbh1、egl1和bgl1)表达盒整合至酿酒酵母W303-1A染色体上,经4轮整合筛选得到菌株LA1、LA2、LA3和LA4。对这4个菌株进行纤维素酶活性测定,结果表明从LA1到LA3各种纤维素酶活性呈递增趋势,而LA4的酶活性与LA3的酶活水平相当。对菌株LA3进行酸碱预处理玉米芯料的发酵评价,结果表明:1在外加商品化纤维素酶的情况下,与对照菌株W303-1A和AADY相比,LA3能有效利用纤维素料发酵产醇;2与分步整合的菌株W3相比,发酵性能更优;3培养基中的营养成分影响菌株发酵性能。这些结果表明,鸡尾酒δ整合是一种有效的构建酿酒酵母CBP菌株的方法。     

甜菜M14品系硫氧还蛋白过氧化物酶(BvM14-Tpx)基因在原核及真核细胞中的抗氧化及抗盐能力分析

甜菜M14品系是在栽培甜菜染色体基础上附加了野生白花甜菜第9号染色体的单体附加系,具有抗逆、无融合生殖等优异特性。在前期工作中,通过RACE技术获得了甜菜M14品系硫氧还蛋白过氧化物酶(Thioredoxin peroxidase,Tpx)编码基因BvM14-Tpx的cDNA全长,此基因参与各种过氧化物的清除反应从而提高植物的抗逆性。构建了BvM14-Tpx基因的大肠杆菌表达体系,对转BvM14-Tpx基因的大肠杆菌BL21(DE3)菌体在H2O2胁迫下的生长曲线进行了测定,结果显示转基因菌株比对照菌株提前1h进入生长期,说明BvM14-Tpx基因能够缓解H2O2对大肠杆菌生长的抑制;同时构建了BvM14-Tpx基因的酿酒酵母表达体系,对H2O2及NaCl胁迫下的转基因酿酒酵母的研究表明,转基因酵母的生长好于对照,说明BvM14-Tpx基因可以提高转基因酵母的抗氧化及耐盐能力。     

毕赤酵母STE13基因敲除对GGH表达及其生物活性的影响

目的:重组毕赤酵母GS115/pPIC9K-GGH表达的人胰高血糖素样肽-1-人血清白蛋白融合蛋白[(GLP-1 A2G)2-HSA,GGH]的细胞活性测评结果显示生物活性较低,这可能与其表达过程中蛋白降解有一定关联。通过对毕赤酵母GS115 STE13基因的敲除,获得一株完整表达蛋白GGH的毕赤酵母宿主,并进一步提高其表达产物GGH的生物活性。方法:采用基于PCR技术介导的Cre-Loxp系统重组技术成功敲除宿主菌GS115的STE13基因,得到一株STE13缺陷型菌株GS115/D13,并通过细胞活性测评系统检测GS115/D13表达产物GGH的生物活性。结果:通过对STE13基因缺陷型菌株GS115/D13与出发菌株GS115/W发酵表达对比,显示GS115/D13菌株表达融合蛋白GGH生物活性有明显提升,且表达量提高了25.8%,两菌株生长无明显差异。结论:STE13基因的敲除成功缓解了GGH表达过程中的降解问题,并相对出发菌株GS115/W大幅度提高了蛋白生物活性。     

透明质酸生物合成途径及基因工程研究进展

透明质酸是由N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸组成的双糖单位聚合而成的直链酸性黏多糖,已被广泛应用于药物、化妆品和食品添加剂。微生物发酵法是目前生产透明质酸最有效的方法。生物体内透明质酸的合成途径基本一致,均为Leloir途径。透明质酸合成操纵子由透明质酸合酶基因、尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶基因和尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因组成,其表达受Cov S/CovR和Lux S等多种调控系统调控。随着分子生物学技术的迅速发展以及对透明质酸合成相关基因了解的不断深入,人们从提高透明质酸安全性、提高透明质酸产量和调控透明质酸分子质量三个方面出发,通过基因工程手段构建出了高产、安全、一定分子质量范围的透明质酸生产菌株。就有关透明质酸生物合成途径、合成相关基因表达调控及生产菌株分子生物学改造的策略与研究进展进行综述和展望。     

红鳍东方鲀感染哈氏弧菌前后组织中socs3基因的表达差异分析

为研究红鳍东方鲀Takifugur ubripes免疫系统相关细胞因子信号传导抑制因子-3(Suppressor of cytokine signaling,SOCS3)的表达情况,采用相对实时荧光定量PCR方法比较了体质量为(290.34±5.13)g的健康红鳍东方鲀脑、脾脏、肠、鳃、肌肉和肝脏6个不同组织中socs3基因表达量,以及感染哈氏弧菌Vibrio harveyi后肝脏、脾脏和肠组织socs3基因表达量的变化。结果表明:socs3基因在健康红鳍东方鲀肝脏组织、肌肉组织中均有显著表达(P<0.05),在鳃、脑、脾脏、肠组织中表达不显著(P>0.05);感染哈氏弧菌的红鳍东方鲀,在感染后的24、48 h时,肝脏组织socs3的表达量显著高于0 h(P<0.05),分别约为初始时的10倍和8倍,其他组织变化不明显(P>0.05);利用NCBI的ORF Finder程序鉴定所得红鳍东方鲀SOCS3(NP_001072096.1)序列的潜在开放阅读框(ORF),通过模块化结构研究工具来鉴定保守结构域和信号肽,表明socs3的cDNA序列全长1533 bp,其中5′端非编码区为215 bp,开放阅读框(ORF)长度为606 bp,3′端非编码区为713 bp,共编码201个氨基酸;利用MEGA 6.0软件进行氨基酸序列比对并构建系统发育树,结果显示,硬骨鱼类单独聚为一支,与哺乳动物、两栖动物及鸟类分开,硬骨鱼类中的SOC3b单独聚为一支,红鳍东方鲀与其同科的黑青斑河豚Tetraodon nigroviridis的SOC3聚在一起,并与三刺鱼Gasterosteus aculeatus属于同一分支。本研究结果可为红鳍东方鲀免疫应答的研究提供数据支持。     

住宅楼安装中央空调的加固案例分析

文章通过两处住宅用房安装中央空调的事例,现场查勘、验算与鉴定,证实了在住宅用房的混凝土梁上钻孔洞安装中央空调管线的做法,影响了房屋结构的安全,同时给出了加固处理意见,提出了个人的几点看法.     

测量标志普查资料汇集技术处理

为了适应新的形势发展需要,安徽省国土资源厅已启动新一轮测量标志普查工作。与过去不同,此次普查在资料汇集、调查人员组织、调查资料归档与调用等方面做了较大变革,文章简明阐述了变革后的测量标志普查资料汇集技术处理的过程。     

Regularities of development of settling of models of deep footings

Conclusions 1. The effect of relative penetration on the change in magnitude of settlement is substantial. With the same specific pressure on the base the settlement of the model decreases as the relative penetration increases.2. Published data on values of unit friction forces along lateral surfaces of deep foundations were confirmed. The maximum value of resistance along the side surface was 2 tons/m².3. It was established that the realtionship between the settlement of the model and its diameter is nonlinear. This is of great importance in working out a method for calculating foundations of deep footings from deformations especially if one considers that in this case the foundation carries substantial pressures and deforms under conditions of strongly developed shear regions.Translated from Osnovaniya, Fundamenty i Mekhanika Gruntov, No. 6, pp. 11–12, November–December, 1971.     

自动扶梯逆行故障成因与分析

对自动扶梯突然反转而导致逆行故障的类别和成因进行了分析,讨论了逆行速度及症状,分析了逆行概率及风险,并针对逆行提出了一些对策。     

浅析步行街的建筑工效学——上海市吴江路步行街建筑工效学调研

从建筑工效学的角度对上海市吴江路休闲步行街进行了调查研究，根据调查结果，分析了其在建筑工效学上的一些特点与不足之处并进行了探讨，以期对步行街的建筑工效学设计提供准确的参考。     

环境的共鸣--大连水产学院图书馆的设计

本文通过对大连水产学院图书馆的介绍,向人们展示了建筑与环境之间相辅相成,共同作用,引起环境共鸣的原则方法.     

浅谈饲料中有效能的测定技术

饲料中有效能是供动物生长发育的基础。不同动物所用的有效能体系不同,目前大多数动物采用消化能、代谢能体系,但随着研究的发展与深入,发现最能反映饲料有效能的是净能体系。无论哪种体系,采用合理的测定技术准确测定饲料中的有效能值显得尤其重要,通过对饲料有效能值的准确测定可以实现动物所需能量的精确供给,减少养殖成本,使经济效益最大化。文章综述了几种有效能评价体系的测定技术。     

混凝土碳化深度的灰色预测

混凝土碳化是导致钢筋混凝土结构耐久性损伤的主要原因之一。为了预测混凝土碳化深度,本文建议采用一种基于灰色系统理论的预测模型,该模型可以根据已知的混凝土碳化序列,较精确地预测未来时刻的碳化深度。文章最后以实例说明了该模型的应用。