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杀念菌素高产菌株的构建
作 者: 王涛
导 师: 陈有君;邓子新
学 校: 内蒙古农业大学
专 业: 发酵工程
关键词: 链霉菌FR-008 杀念菌素 metK,vgb,adpA整合基因 nsdA基因 链霉素抗性基因突变株
分类号: Q78
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
杀念菌素是一种具有广谱抗真菌活性的七烯大环内酯类抗生素,产生于链霉菌FR-00(8Streptomyces sp. FR-008)或灰色链霉菌IMRU3570(Streptomyces griseus IMRU 3570)。本文以链霉菌FR-008的突变株ZYJ-6作为出发菌株,通过基因工程技术引入农业生物药物模型基因,如引入全局性正调节基因adpAc、前体物合成基因S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因metK、透明颤菌血红蛋白基因vgb和敲除广泛性的抑制基因nsdA,研究了各个基因分别对杀念菌素合成的影响。结果表明:天蓝色链霉菌中的adpA基因与metK基因在ZYJ-6中高效表达使杀念菌素的产量分别提高了10%和40%;vgb基因的异源表达可以促进细胞的生长且杀念菌素的合成量提高了30%;nsdA基因的敲除对杀念菌素的合成没有影响。在此基础上又分析了两两基因整合对该抗真菌素产量的影响,结果在ZYJ-6引入metK,vgb整合基因或metK,adpA整合基因都可以进一步提高杀念菌素的合成量,与出发菌株相比,杀念菌素产量都提高了40%。根据上述结果,我们又构建了metK,vgb,adpA三个基因的整合表达载体,同时采用“核糖体工程技术”进行链霉素、庆大霉素和利福霉素等的抗性突变株的筛选,获得了一株杀念菌素产量进一步提高了40%的链霉素抗性突变株STR-4。最终将metK,vgb,adpA整合基因在链霉素抗性突变株STR-4中进行高效表达,获得了能使杀念菌素产量提高了110%的高产菌株。本研究对于进一步建立高效表达农业生物药物的通用宿主系统,提高其他抗生素的异源表达量具有重要意义。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-9 1 引言 9-16 1.1 抗生素概述 9 1.2 大环内酯多烯类抗真菌素简介 9-10 1.3 抗生素杀念菌素的研究进展 10-11 1.4 抗生素高产育种技术 11-12 1.5 本论文的主要研究内容 12-13 1.6 本论文涉及的相关基因 13-16 2 材料与方法 16-20 2.1 实验材料 16-17 2.1.1 菌株 16 2.1.2 使用质粒 16 2.1.3 引物 16-17 2.1.4 培养基 17 2.1.5 抗生素使用 17 2.2 实验方法 17-20 3 结果与分析 20-44 3.1 正调节基因adpAc 对杀念菌素的合成具有正调控作用 20-23 3.1.1 链霉菌FR-008 中本身是否含有adpA 基因的验证 20 3.1.2 天蓝色链霉菌adpAc 基因转入链霉菌FR-008 及工程菌株ZYJ-6 20-21 3.1.3 全局性正调节因子adpAc 的高效表达对杀念菌素合成的影响 21-23 3.2 链霉菌FR-008 中nsdAF基因的敲除对杀念菌素的生物合成没有影响 23-28 3.2.1 链霉菌FR-008 基因组中nsdA 基因 23-24 3.2.2 链霉菌FR-008 中nsdA 基因的敲除 24-26 3.2.3 nsdAF基因同框缺失菌株的构建 26-27 3.2.4 nsdAF基因的敲除对杀念菌素的生物合成没有影响 27-28 3.3 透明颤菌血红蛋白合成基因在ZYJ6 中的表达可以提高抗生素的产量 28-30 3.3.1 透明颤菌血红蛋白合成基因vgb 转入工程菌株ZYJ-6 28 3.3.2 VHb 蛋白对菌株ZYJ6 细胞生长和抗生素合成的影响 28-30 3.4 S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因metK 在ZYJ-6 中的表达可以促进抗生素产量的提高 30-34 3.4.1 硫腺苷甲硫氨酸合成酶基因metK 转入工程菌株ZYJ-6 30-32 3.4.2 metK基因的高效表达对杀念菌素合成的影响 32-34 3.5 链霉素抗性基因突变筛选工程菌株ZYJ-6 高产菌株 34-35 3.5.1 链霉素抗性基因突变株的制备 34-35 3.5.2 链霉素抗性基因突变株的筛选 35 3.6 metK 和vgb 整合基因的高效表达大大促进了杀念菌素的高产 35-37 3.7 metK 和adpA 整合基因的高效表达进一步提高了杀念菌素合成量 37-40 3.7.1 metK,adpA 整合基因转入ZYJ6 及链霉菌FR-008 37-38 3.7.2 metK,adpA 整合基因对杀念菌素合成的作用 38 3.7.3 STR-4::pJTU3956 菌株中杀念菌素产量的变化 38-40 3.8 杀念菌素高产菌株的构建 40-44 3.8.1 metK,vgb,adpA 整合基因转入ZYJ6 中 40-41 3.8.2 metK,vgb,adpA 整合基因对杀念菌素合成的作用 41-42 3.8.3 杀念菌素高产菌株的构建 42 3.8.4 高产菌株TW4 中杀念菌素产量的变化 42-44 4 讨论 44-46 4.1 nsdAF 基因的敲除 44 4.2 透明颤菌血红蛋白提高杀念菌素产量 44 4.3 链霉素抗性突变筛选杀念菌素高产菌株 44 4.4 野生型菌株链霉菌FR-008 和双突变菌株ZYJ6 44-45 4.5 metK,vgb,adpA 的整合基因 45 4.6 通用宿主的构建 45-46 5 结论 46-47 致谢 47-48 参考文献 48-54 附录 54-56 作者简介 56
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中图分类: > 生物科学 > 分子生物学 > 基因工程(遗传工程)
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