華中科技大學(xué)發(fā)酵工程第二章工業(yè)用微生物菌種-wenkub.com
2024-12-27 14:40 本頁面
【正文】 代謝工程育種思路 3. 轉(zhuǎn)移或構(gòu)建新的代謝途徑 1)轉(zhuǎn)移代謝途徑 : 為生產(chǎn)某一新的化學(xué)結(jié)構(gòu)的代謝產(chǎn)物 ， 將催化某一代謝途徑的基因組克隆到另一不具備該種能力的微生物中 ， 達到代謝途徑轉(zhuǎn)移的目的 ， 使之具備生產(chǎn)該種新化合物的能力 。 S I P S Ⅰ Ⅱ P Ⅱ B B1 B2 相依網(wǎng)路 獨立網(wǎng)路 （三）代謝工程育種思路 1. 改變代謝流 ： 改變分支代謝途徑的流向，阻斷有害代謝產(chǎn)物的合成。 半柔性節(jié)點 ：須降低主分支的酶活并同時提高次分支的酶活或解除其反饋抑制 ， 才可提高次分支下游產(chǎn)物的產(chǎn)量 。 ? 又稱作途徑工程，是多基因的基因工程。 ? 隨機分離技術(shù)舉例 ? 抗生素產(chǎn)生菌的篩選 ? 藥理活性化合物產(chǎn)生菌的篩選 ? 生長因子產(chǎn)生菌的篩選 ? 多糖產(chǎn)生菌的篩選 高產(chǎn)培養(yǎng)基設(shè)計的幾個原則 ? 制備一系列的培養(yǎng)基 ， 其中有各種類型的養(yǎng)分成為生長限制因素； ? 使用一聚合或復(fù)合形式的生長限制養(yǎng)分； ? 避免使用容易同化的碳源或氮源 ， 防止分解代謝物阻遏； ? 確定含有所需的輔因子 （ Co2+,Mg2+,Mn2+,Fe2+） ； ? 使 用 pH緩沖劑以減少 pH變化； ? 前體 、 促進劑及抑制劑的采用 。 結(jié)果有兩種可能： ?獲得適于工業(yè)發(fā)酵菌株 ?只獲得選育所需的出發(fā)菌株 2. 分離篩選工作在實際中應(yīng)用的幾個方面 ? 從被污染的生產(chǎn)及科研用菌中分離目的菌； ? 生產(chǎn)中長期使用的菌種的定期分離篩選 ； ? 從各種育種方法處理的微生物材料中分離篩選適于工業(yè)目的的優(yōu)良菌株 ； ? 從已知菌種和大自然中分離新菌株 ? 尋找新的發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)生菌； ? 尋找老產(chǎn)品的新的優(yōu)良菌株。 最常用的工業(yè)微生物 ? 細菌 ? 醋桿菌屬的醋化醋桿菌、弱氧化醋桿菌 ? 乳酸桿菌 ? 枯草桿菌 ? 丙酮丁醇梭菌 ? 大腸桿菌 ? 谷氨酸棒狀桿菌 最常用的工業(yè)微生物 ? 酵母菌 ? 釀酒酵母 ? 假絲酵母屬 ? 產(chǎn)朊假絲酵母 ? 解脂假絲酵母 ? 熱帶假絲酵母 ? 畢赤酵母屬、漢遜酵母屬 最常用的工業(yè)微生物 ? 霉菌 ? 曲霉屬 ? 米曲霉 ? 黑曲霉 ? 青霉屬 ? 青霉菌：點青霉、產(chǎn)黃青霉 ? 桔青霉 ? 根霉屬 ? 德氏根霉 ? 米根霉、小麥曲根霉 ? 紅曲霉屬 ? 紫紅曲霉 最常用的工業(yè)微生物 ? 放線菌 ? 鏈霉菌屬 ? 小單孢菌屬 ? 地中海諾卡氏菌 ? 米蘇里游動放線菌 未培養(yǎng)微生物 ? 定義：指迄今所采用的微生物純培養(yǎng)分離及培養(yǎng)方法還未獲得純培養(yǎng)的微生物，其在自然環(huán)境微生物群落中占有非常高的比例，約為 99％。 ? 研究方法 模擬自然培養(yǎng)法 : 原位培養(yǎng)、培養(yǎng)條件優(yōu)化、 單細胞操作 宏基因組分析法 二、發(fā)酵工業(yè)菌種分離篩選原則與基本技術(shù) （一） 發(fā)酵工業(yè)菌種篩選的總趨勢與要求 （二） 分離篩選原理與技術(shù) （三） 應(yīng)用舉例 1. 菌種選擇的總趨勢 ? 野生菌 → 變異菌 ? 自然選育 → 代謝控制育種 ? 誘發(fā)基因突變 → 基因重組的定向育種 2. 菌種選擇的要求 ? 能在廉價原料制成
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