2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、2,3-丁二醇和乙偶姻作為重要的平臺化合物,在食品、醫(yī)藥、能源和其它行業(yè)具有廣泛應用。谷氨酸棒狀桿菌是非致病性的革蘭氏陽性菌,氧氣充足的條件下菌體密度較高,底物消耗快,產(chǎn)物生產(chǎn)率較高。本文從野生型Corynebacterium glutamicumATCC13032和敲除了ldhA、pta、ack基因的菌株SAT7出發(fā),經(jīng)過代謝工程改造,使谷氨酸棒狀桿菌具有生產(chǎn)兩種手性2,3-丁二醇和乙偶姻的能力。
  為消除谷棒自身butA基因

2、的影響,重點考察人工引入基因的功效,首先敲除butA得到WT△butA/ SAT7△butA。進而引入B. subtilis168乙偶姻合成途徑alsSD操縱子,得到乙偶姻生產(chǎn)菌株CGF3-10。為生產(chǎn)D-2,3-丁二醇而引入B. Subtilis168的D-2,3-丁二醇脫氫酶編碼基因bdhA,構建菌株CGF11-18;為生產(chǎn)meso-2,3-丁二醇而引入K. pneumoniae的meso-2,3-丁二醇脫氫酶編碼基因budC,構建

3、菌株CGF19-26。最后,為探究谷棒自身的編碼meso-2,3-丁二醇脫氫酶的基因butA的作用,構建過表達載體,得到菌株CGF27-28。
  利用輔因子工程調(diào)節(jié)菌株胞內(nèi)的氧化還原力。Lactobacillus brevisCICC6239的nox基因,編碼合成的NADH氧化酶使NADH氧化為NAD+,理論上可為細胞提供乙偶姻合成所需氧化力。E. coliW1485的udhA基因,編碼合成的還原力平衡過程轉(zhuǎn)氫酶可使磷酸戊糖途徑

4、中合成的NADPH轉(zhuǎn)化為NADH,理論上可提高2,3-丁二醇合成所需還原力。
  通過對工程菌株在不同培養(yǎng)基中的發(fā)酵表征,證明了谷氨酸棒狀桿菌能夠有效合成2,3-丁二醇和乙偶姻。CGF5,在豐富培養(yǎng)基中經(jīng)過50 h時消耗20 g/L葡萄糖,生產(chǎn)了5.94 g/L乙偶姻,達到理論最大得率的60%,具有0.12 g/Lh生產(chǎn)力。CGF18,在基本鹽培養(yǎng)基中經(jīng)過30 h生產(chǎn)了4.65 g/LD-2,3-丁二醇,達到理論最大得率的46%,

5、生產(chǎn)力0.15 g/Lh。CGF28,在添加了0.5%酵母抽提物的基本鹽培養(yǎng)基中經(jīng)過30 h獲得了4.73 g/L的meso-2,3-丁二醇,生產(chǎn)力為0.16 g/Lh,達到理論最大得率的47%。
  實驗證明,谷氨酸棒狀桿菌具備良好的2,3-丁二醇和乙偶姻合成能力。編碼合成D-2,3-丁二醇脫氫酶的外源基因bdhA在谷氨酸棒狀桿菌表達效果良好。而編碼合成meso-2,3-丁二醇脫氫酶的外源基因budC,表達效果不如谷棒本身具有的

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