肖琳:细菌耐丁醇元件的挖掘及大肠杆菌的溶剂耐受性研究论文

肖琳:细菌耐丁醇元件的挖掘及大肠杆菌的溶剂耐受性研究论文

本文主要研究内容

作者肖琳(2019)在《细菌耐丁醇元件的挖掘及大肠杆菌的溶剂耐受性研究》一文中研究指出:微生物对有机溶剂的耐受能力在许多生物燃料有效生产中是至关重要的,并且在非水相催化工业生物技术中也占据关键地位,因此,获得一株溶剂耐受能力较好的宿主菌具有很大的研究价值和工业应用潜力。恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)是常被用于环境生物修复、生物活性物质合成等领域的重要工业微生物。大肠杆菌(Escherichia coli)是一类遗传背景清晰的平台微生物,其较差的有机溶剂耐受性成为工业化应用的瓶颈。本文基于sRNA调节基因及其分子伴侣工程、ARTP随机诱变技术两个研究方向来获得高正丁醇耐受性的大肠杆菌。一方面,通过在E.coli JM109中过表达sRNA调节基因(hfq,fur,sgrs和rpoS)或RNA伴侣基因(hfq,fur,rpoH,stpA,nusB,cspC,cspD,proQ和ffh)来改善对正丁醇的耐受性。在添加8 g·L-1正丁醇的条件下,JM109/pQE80L-rpoS过表达菌株的耐受性相比于对照菌株提高了41%。然后,将rpoS基因与两个分子伴侣基因(secB和groS)共表达。在9.6 g·L-1正丁醇浓度下,菌株JM109/pQE80L-groS-secB-rpoS的正丁醇耐受性是对照菌株的近3倍,并且通过实验发现基因的表达顺序差异会影响菌株的正丁醇耐受性。此外,通过构建rpoS基因随机突变文库,筛选了10000个左右的突变体,最终获得正丁醇耐受性提高1.5倍的突变体C11和1.8倍的突变体D5。另一方面,基于ARTP随机诱变技术对P.putida 901进行诱变,再经过一系列正丁醇浓度下的传代驯化,获得在8 g·L-1的正丁醇添加下耐受性提高了约2倍的突变体,并且其对正丁醇的最大耐受浓度进一步提高到12 g·L-1。通过Illumina HiSeq平台对突变株与对照菌株进行全基因组重测序,结果显示共获得大约1900万对reads,平均读长为150nt,与参考基因组的片段配对率为92.03%,覆盖率为90.34%。共检测到40704个单核苷酸位点变异(Single Nucleotide Variation,SNV),其中纯合的为39319个,杂合的为1385个;存在2153个基因小片段插入/缺失序列(Insert&Deletions,InDels),其中纯合的突变位点数量为1871个,杂合的突变位点数量为282个。最后,将所有突变进行GO/KEGG数据库功能注释,发现突变数目最多的是涉及到代谢相关基因,其中以氨基酸代谢和糖代谢路径相关基因为主。综上,本研究基于sRNA调节基因及分子伴侣工程等基因工程策略,提高了大肠杆菌的正丁醇耐受性,并通过ARTP随机诱变技术与生物信息学分析为筛选大肠杆菌正丁醇耐受性的元件及大肠杆菌宿主菌的表型改造提供了理论依据。

Abstract

wei sheng wu dui you ji rong ji de nai shou neng li zai hu duo sheng wu ran liao you xiao sheng chan zhong shi zhi guan chong yao de ,bing ju zai fei shui xiang cui hua gong ye sheng wu ji shu zhong ye zhan ju guan jian de wei ,yin ci ,huo de yi zhu rong ji nai shou neng li jiao hao de su zhu jun ju you hen da de yan jiu jia zhi he gong ye ying yong qian li 。e chou jia chan bao jun (Pseudomonas putida)shi chang bei yong yu huan jing sheng wu xiu fu 、sheng wu huo xing wu zhi ge cheng deng ling yu de chong yao gong ye wei sheng wu 。da chang gan jun (Escherichia coli)shi yi lei wei chuan bei jing qing xi de ping tai wei sheng wu ,ji jiao cha de you ji rong ji nai shou xing cheng wei gong ye hua ying yong de ping geng 。ben wen ji yu sRNAdiao jie ji yin ji ji fen zi ban lv gong cheng 、ARTPsui ji you bian ji shu liang ge yan jiu fang xiang lai huo de gao zheng ding chun nai shou xing de da chang gan jun 。yi fang mian ,tong guo zai E.coli JM109zhong guo biao da sRNAdiao jie ji yin (hfq,fur,sgrshe rpoS)huo RNAban lv ji yin (hfq,fur,rpoH,stpA,nusB,cspC,cspD,proQhe ffh)lai gai shan dui zheng ding chun de nai shou xing 。zai tian jia 8 g·L-1zheng ding chun de tiao jian xia ,JM109/pQE80L-rpoSguo biao da jun zhu de nai shou xing xiang bi yu dui zhao jun zhu di gao le 41%。ran hou ,jiang rpoSji yin yu liang ge fen zi ban lv ji yin (secBhe groS)gong biao da 。zai 9.6 g·L-1zheng ding chun nong du xia ,jun zhu JM109/pQE80L-groS-secB-rpoSde zheng ding chun nai shou xing shi dui zhao jun zhu de jin 3bei ,bing ju tong guo shi yan fa xian ji yin de biao da shun xu cha yi hui ying xiang jun zhu de zheng ding chun nai shou xing 。ci wai ,tong guo gou jian rpoSji yin sui ji tu bian wen ku ,shai shua le 10000ge zuo you de tu bian ti ,zui zhong huo de zheng ding chun nai shou xing di gao 1.5bei de tu bian ti C11he 1.8bei de tu bian ti D5。ling yi fang mian ,ji yu ARTPsui ji you bian ji shu dui P.putida 901jin hang you bian ,zai jing guo yi ji lie zheng ding chun nong du xia de chuan dai xun hua ,huo de zai 8 g·L-1de zheng ding chun tian jia xia nai shou xing di gao le yao 2bei de tu bian ti ,bing ju ji dui zheng ding chun de zui da nai shou nong du jin yi bu di gao dao 12 g·L-1。tong guo Illumina HiSeqping tai dui tu bian zhu yu dui zhao jun zhu jin hang quan ji yin zu chong ce xu ,jie guo xian shi gong huo de da yao 1900mo dui reads,ping jun dou chang wei 150nt,yu can kao ji yin zu de pian duan pei dui lv wei 92.03%,fu gai lv wei 90.34%。gong jian ce dao 40704ge chan he gan suan wei dian bian yi (Single Nucleotide Variation,SNV),ji zhong chun ge de wei 39319ge ,za ge de wei 1385ge ;cun zai 2153ge ji yin xiao pian duan cha ru /que shi xu lie (Insert&Deletions,InDels),ji zhong chun ge de tu bian wei dian shu liang wei 1871ge ,za ge de tu bian wei dian shu liang wei 282ge 。zui hou ,jiang suo you tu bian jin hang GO/KEGGshu ju ku gong neng zhu shi ,fa xian tu bian shu mu zui duo de shi she ji dao dai xie xiang guan ji yin ,ji zhong yi an ji suan dai xie he tang dai xie lu jing xiang guan ji yin wei zhu 。zeng shang ,ben yan jiu ji yu sRNAdiao jie ji yin ji fen zi ban lv gong cheng deng ji yin gong cheng ce lve ,di gao le da chang gan jun de zheng ding chun nai shou xing ,bing tong guo ARTPsui ji you bian ji shu yu sheng wu xin xi xue fen xi wei shai shua da chang gan jun zheng ding chun nai shou xing de yuan jian ji da chang gan jun su zhu jun de biao xing gai zao di gong le li lun yi ju 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自江南大学的肖琳,发表于刊物江南大学2019-10-21论文,是一篇关于正丁醇耐受性论文,大肠杆菌论文,恶臭假单胞菌论文,基因共表达论文,江南大学2019-10-21论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自江南大学2019-10-21论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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