柠檬酸钠对L-组氨酸发酵代谢流散布的影响Effects of Sodium Citrate on Metabolic Flux Distributions of L-Histidine Production目标:树立谷氨酸棒杆菌TL1105生物合成L-组氨酸的代谢网络模型,并进行代谢网络计量剖析.方式:通过所构建的L-组氨酸代谢网络模型,应用MATLAB软件盘算出添加柠檬酸钠和不添加柠檬酸钠发酵中后期代谢网络的代谢流散布.成果:在L-组氨酸分批发酵进程中,在发酵初期未添加柠檬酸钠的条件下贱向戊糖磷酸道路(HMP)的代谢流为9.59,合成组氨酸的代谢流为8.91;在发酵初期添加2 g/L柠檬酸钠的条件下贱向HMP的代谢流为12.74,合成组氨酸的代谢流为9.61.结论:在发酵初期添加柠檬酸钠能够转变L-组氨酸生物合成门路的要害节点6-磷酸葡萄糖、丙酮酸及乙酰辅酶A的代谢流散布,坚持糖酵解门路、三羧酸循环与HMP之间代谢流量平衡,有利于进步L-组氨酸生物合成道路的代谢流量,终极使流向组氨酸的代谢流增添了7.86%.
从系统生物学到体系发酵http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=331803
张星元的博客 生不带来逝世不带往，随缘接好智慧和文化的接力棒，认真传递下往
通过发酵工业化生产的几十年实践（以抗生素和氨基酸为代表），人们逐步认识到发酵工业进程是一个随着时光变更的（时变的）、非线性的、多变量输进和输出的动态过程，依照化学工程的模式来处置发酵工业生产（特殊是大范围生产）的问题，往往难以收到预期的后果。从化学工程的角度来看，发酵罐也就是生产原料的反映器，发酵罐中培养的微生物细胞只是一种“催化剂”，按化学工程的正统思维往寻找工业发酵的规律，半个多世纪几乎是劳而无功，有人把发酵视为艺术而自我抚慰；多数发酵科技职员不情愿望而生畏，不忍心埋没微生物的生产潜力，测量显微镜价格，于是，从原始的手工作坊式的发酵生产技巧的生物学内核动身，向生物学靠拢，在实践中对发酵工程的属性有了新的认识。发酵工程的生物学属性的认定，让发酵生产的主体彻底地回回微生物，发酵工程的发展有了明白的方向，发酵工程进进了生物工程的范围。显然，现代发酵工程将成为一门由多学科交叉、融会而形成的技术性和利用性较强的开放性的学科。
可是遗憾的是，只要稍加留意，不难发明当今发酵工程的科技书籍和教材，往往沿用以往的“菌种?发酵?提炼（下游技巧）”的体例，这种从工艺操作规程衍生出来的体例难于表述发酵产业生产的生物学属性，难以将菌种（遗传）和培育工艺（条件）作为一个整体（庞杂系统）来深刻讨论，难以进步对菌种选育和工艺把持的准确性，还轻易助长把生物工程等同于化学工程而疏忽其生物学属性的偏向、不利于微生物造就（发酵进程）主动节制过程。
因此发酵工程队伍必需观念更新，从生物学和生物工程的角度重新认识发酵工程和发酵产业生产的灵魂??微生物细胞耗散构造，以及以微生物细胞为行动主体的工业发酵庞杂系统。在这个复杂体系中，其主体微生物细胞是有效的化学反映系统和自我复制的系统：微生物细胞结构及其高度有序的性命状况要靠耗费可被其自身直接应用的能量??代谢能来保持；要做到这一点，微生物活细胞必需是能进行能量情势转换的有效的化学反响系统；细胞靠其自身的结构来行使能量情势转换及能量支持的功效，而用来再造自身的生物学信息则存在于细胞构造之中，因此活细胞又是自我复制的系统。
系统生物学的整体性研究的方略的实行对象就是生物复杂系统，应该也实用于微生物庞杂系统。以发酵学三假说为核心的工业发酵生物学理论框架已经树立，微生物细胞复杂系统的能量、物资、信息的关系已经初步理顺，假如试验室和中间实验条件允许（组学测试和代谢工程实验研究的条件），就可以对产业发酵的微生物复杂系统实行系统生物学的整体性研讨方略，发酵工程的列车就可以比拟顺利地进进系统发酵学的轨道。这样，发酵生产的第二次奔腾??发酵生产的生物工程光辉成功就不远了
基于构造信息的蛋白质相互作用规律的研讨
微生物降解芳烃化合物过程中转运蛋白的功效研究在过去的几十年，有关各种芬芳化合物的微生物代谢途径的研究在生化水温和分子程度都进行了具体的研究(http://umbbd.ahc.umn.edu)。相比拟微生物代谢途径的大批研究，有关芳香化合物转运蛋白研究的报道却少的多。 Ralstonia sp， strain U2通过龙胆酸代谢门路降解萘，但是却不能利用龙胆酸作为唯一的碳源和能源生长。本研究将来自谷氨酸棒杆菌ATCC13032的ncgl2922基因编码的可能的龙胆酸转运蛋白在Ralstonia sp. strain U2中异源表达，使得U2菌能够利用龙胆酸作为碳源和能源进行生长。利用质粒pGFPe，ncgl2922基因与质粒本身带有的绿色荧光蛋白基因在大肠杆菌细胞中融会表达。共聚焦显微镜察看结果表明，融合蛋白只位于大肠杆菌细胞质膜上，而只带有质粒pGFPe的大肠杆菌细胞表达绿色荧光蛋白广泛的分布于全部细胞质中。酶活测定结果表明，U2野生型菌株在龙胆酸诱导下，龙胆酸1，2-双加氧酶的酶活力仅处于一个极低的程度，仅仅是自然诱导物水杨酸诱导活力的五分之一，而带有转运蛋白GenK(Ncg12922)的Ralstonia sp. strain U2工程菌在水杨酸和龙胆酸分别引诱时龙胆酸1，2-双加氧酶的酶活力均与Ralstonia sp. strain U2野生菌在自然引诱物水杨酸诱导时酶活力水平相当。阐明恰正是由于龙胆酸无法进入细胞而使得Ralstonia sp. strain U2菌固然存在龙胆酸代谢途径，但是不能直接利用龙胆酸进行生长。并通过趋化试验证实了，GenK(Ncg12922)仅行使龙胆酸转运蛋白的功能，而非兼有趋化蛋白的功效。 Klebsiella pneumoniae M5a1通过龙胆酸代谢道路降解3-羟基苯甲酸(3-hydroxybenzoate)，在Klebsiella pneumoniae M5a1全部3-羟基苯甲酸代谢基因簇的在Pseudomonas putida PaW340中异源表达之后，通过对该基因簇的mhbT基因敲除和互补，以3-羟基苯甲酸和龙胆酸为底物分离进行生长试验和HPLC检测，证实了MhbT是3一羟基苯甲酸/龙胆酸双功能的转运蛋白，其在3-羟基苯甲酸代谢的龙胆酸途径中起着症结的作用。第二，MhbT-GFP融会蛋白同源(Klebsiella pneumoniae M5a1野生型)和异源(P. putida PaW340和E coli BL21(DE3))两种方法表达后，通过共聚焦显微镜视察，均定位在细胞膜上。第三，在野生型Klebsiella pneumoniae M5a1中过量表达MhbT，经过酶学分析检测，数据显示：经过3-羟基苯甲酸引诱3-羟基苯甲酸6-单加氧酶和龙胆酸1，2-双加氧酶的活力分别提高大约2.5倍和3倍；而龙胆酸诱导后的活气几乎未变，阐明了MhbT在3-羟基苯甲酸代谢的主要性。第四，MhbT作为革兰氏阴性菌的龙胆酸转运蛋白，在革兰氏阳性菌Corynebacterium glutamicum中能准确地表达和行使功能。 综上所述，本项研究利用分子生物学、生物信息学等技术，通过高效液相色谱分析，紫外分光光度计和紫外共聚焦显微术等多种手腕对龙胆酸和3-羟基苯甲酸/龙胆酸两种新型的芬芳酸转运蛋白进行体内和体外的表达，鉴定两种转运蛋白的功能及其对后续酶活力的影响，并断定转运蛋白在细胞中表达的地位。揭示降解龙胆酸和3-羟基苯甲酸代谢的转运机制，从而说明谷氨酸棒杆菌作为革兰氏阳性菌模式菌和肺炎克氏杆菌作为革兰氏阴性菌模式菌在细胞程度对芬芳酸化合物的转运机制。同时分析转运蛋白对后续酶活力的影响，同时在另一个角度可以解释转远蛋白与代谢相干。要害词：Corynebacterium glutamicum ATCC 13032，Klebsiella pneumoniae M5a1，Pseudomonas putida PaW340； Ralstonia sp. strain U2，3-羟基苯甲酸，龙胆酸，3-羟基苯甲酸6-单加氧酶，龙胆酸1，2.双加氧酶，龙胆酸转运蛋白，3-羟基苯甲酸/龙胆酸转运蛋白，共聚焦显微镜，异源表达。
清华大学生物信息与体系生物学研究所,教导部生物信息学重点试验室,生物膜和膜生物技巧国度重点实验室,北京,产纤维素酶微生物的分别、诱变育种及混菌发酵纤维素的研讨燃料乙醇是一种可替换化石能源的主要燃料。它具有便宜、干净、环保、安全、可再生等长处,对解决未来能源问题有着宏大的潜力和辽阔的利用远景。因此,研究以便宜的农作物秸秆等富含纤维素的生物废物为原料生产燃料乙醇具有主要的意义。本文研究了从南京红山动物园食草动物的粪便及土样中分别出的14种产纤维素酶菌株的相干特点,以一号,二号菌株为出发菌株,经紫外线诱变获得了几株高产纤维索酶的突变株。以稻草,毛豆壳,玉米棒为原料,利用诱变精良菌株和酵母菌分辨混菌发酵生产燃料乙醇。 (1)从南京红山动物园食草动物的粪便及土样中分别出14种产纤维素酶菌株,分离从形态,芽孢染色,鞭毛染色,革兰氏染色,生长曲线等方面进行辨别,对一号菌株还进行了糖发酵实验,吲哚,甲基红,V.P试验,以及16S rDNA序列同源性剖析。成果表明：8和13号菌株为霉菌,其余均是细菌。3,5,9,ll,14号菌株有芽孢,其余菌均未能看到芽孢,所有细菌都有鞭毛。除了8和13号菌种外,大部分都是杆状菌,其中1,2,4,5,6,7,9,10,12号菌种革兰染色菌体呈红色,为革兰阴性菌；而3,ll,14号菌种为革兰阳性菌。一号菌株的糖发酵试验,吲哚试验,甲基红实验,V.P试验,及16S rDNA序列同源性剖析成果,表明一号菌种属于大肠杆菌属。 (2)以一号,二号菌株为动身菌株,通过紫外线诱变处理,作出各菌株的存活率曲线图,找出致逝世率分辨为40％、50％、60％、70％、80％、90％的照耀时光,分辨依照上述时光照耀菌液,涂布在纤维素刚果红造就基上造就,采取透明圈法初筛和摇瓶培育复筛,获得了几株高产纤维素酶的突变株。其中一号菌株经紫外线诱变处置的Q3和Q5突变株产酶活气Zui高,与出发菌株相比酶活气进步了15.8倍和12.5倍；二号菌株经紫外线诱变处置后,变异菌株R6的产酶活性Zui高,是动身菌株的11.9倍。 (3)从甜酒曲的固体培育物中挑选出10个大小不等的菌落,利用淀粉发酵试验,筛选出发酵才能较强的S6,S7,S10号酵母菌,以稻草,毛豆壳,玉米棒为原料,应用Q3,Q5这两株诱变优秀菌株及S6,S7,S10号酵母菌分离混菌发酵生物资纤维素。
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