摘要：异戊二烯是橡胶合成的重要前体物质。为了提高菌株的异戊二烯产量,本实验室在研究中构建了一株异戊二烯产气的菌株BW-01,基于蛋白质预算理论的指导,理性设计通过改变质粒拷贝数、增加稀有密码子等合成生物学手段调控关键限速酶编码基因表达,从而提高大肠杆菌外源mva代谢途径的异戊二烯产量。摇瓶发酵实验中我们构建的新产气菌株BW-07比原有的产气菌株BW-01的产量提高了73%,达到了761.1 mg/L。为后续菌株改造及进行发酵罐实验奠定了基础。

摘要：鲨烯是一个多不饱和碳水化合物,在生物体内通过甲羟戊酸(mva)途径或2-甲基-D-赤藓糖醇4-磷酸(MEP)途径生物合成,具有多种生理功能。利用合成生物学技术设计微生物生产鲨烯是一个有效的方法。为了增加鲨烯产量,本研究将来源于粪肠球菌(Enterococcus faecalis)的mva上游途径和来源于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的mva下游途径引入到能够生产鲨烯(0.15 mg*L)的BL21(DE3)菌株YSS2中,产生的菌株YSS17的鲨烯产量为0.73 mg/L。为了进一步增加鲨烯的产量,将mvaS基因的丙氨酸(Ala^(110))突变为甘氨酸(Gly),鲨烯产量达到1.0mg/L。通过trc启动子代替质粒pET2的mva下游途径T7启动子,以及将mva上游途径基因置于低拷贝质粒pACY2中,最终设计的菌株YSS20能够产生鲨烯1.68 mg/L,是菌株YSS2的11.2倍。

摘要：目的:对国产沉香的基原植物白木香Aquilaria sinensis(Lour.)Gilg乙酰辅酶A酰基转移酶(acetyl-CoA C-acetyl transferase,AACT)基因AsAACT全长进行克隆并展开生物信息学分析和表达分析,为解析沉香萜类次生代谢产物的生物合成机制奠定基础。方法:根据获得的白木香转录组数据库AACT部分转录本序列设计引物,采用RT-PCR及RACE技术,以白木香茎cDNA为模板,克隆获得AsAACT全长,进行生物信息学分析;采用荧光定量PCR,以GADPH为内参,分析白木香愈伤组织受不同伤害胁迫AsAACT的表达模式。结果:AsAACT开放阅读框(opening reading frame,ORF)为1 236 bp,编码411个氨基酸残基,酶命名为AsAACT;白木香愈伤受物理伤害(切割)后表达量没有明显变化,但受化学伤害(MeJA)后4 h表达量升高了5.5倍,说明该基因对MeJA诱导的化学伤害较敏感,且能够在早期响应伤害胁迫。结论:通过AsAACT基因的全长cDNA克隆和表达特性分析,为后续深入研究其在沉香倍半萜合成途径的功能奠定基础。

摘要：为优选可抑制秦艽次生代谢产物含量变化的条件,该文采用3因素4水平正交试验设计方法,共设计16组处理,研究洛伐他汀(mva途径抑制剂)、膦胺霉素(MEP途径抑制剂)和取样天数对秦艽中马钱苷酸、獐牙菜苷、獐牙菜苦苷、龙胆苦苷4种主要环烯醚萜类化合物含量的影响。结果表明:(1)4种环烯醚萜类化合物含量变化受取样天数影响最大,其次为膦胺霉素浓度,次之为洛伐他汀浓度。(2)以最佳抑制条件处理后,马钱苷酸、獐芽菜苦苷、龙胆苦苷和獐芽菜苷含量分别下降了69%、36%、33%和4%。基于正交法优选的抑制条件,对4种化合物均可抑制。综上所述,可确定调控秦艽次生代谢产物含量变化的最佳抑制条件为膦胺霉素400μmol·L^(-1),洛伐他汀50μmol·L^(-1),取样天数6 d,该条件为进一步研究MEP和mva途径在环烯醚萜类化合物代谢合成中的调控机制奠定基础。