表达淀粉酶、糖化酶葡糖酸醋杆菌工程菌的构建

采用基因融合技术,将葡糖酸醋杆菌Gluconacetobacter hansenii ATCC23769分泌蛋白CMCax的信号肽序列分别与来源于枯草芽胞杆菌的淀粉酶基因、黑曲霉的糖化酶基因融合构建融合蛋白,连入能在G.hansenii ATCC23769自主复制的载体pbs-H1S中,电击转入G.hansenii ATCC23769,构建能内源表达淀粉酶、糖化酶,以及淀粉酶-糖化酶的葡糖酸醋杆菌。淀粉平板透明圈检测结果和DNS测酶活结果显示,构建的3种工程菌能成功表达并分泌淀粉酶和糖化酶。     

木聚糖酶高产菌株EIM-30的鉴定及其产酶条件的优化

通过对木聚糖酶高产菌株EIM-30基于形态学和18SrDNA序列的系统发育进化分析,鉴定为里氏木霉Trichoder撇reesei。在单因子实验确定EIM-30产木聚糖酶的最适碳源和氮源的基础上,通过Plackett—Burman实验对影响其产酶的相关因素进行评估并筛选出3个显著效应因子,然后应用最陡爬坡实验和响应面分析确定最适产酶培养基配方为：酵母浸膏1．50％,蛋白胨1．00％,NaC10．50％,PPG-20000．10％,MgS041．20％,CaC20．18％,（NH4）2S040．45％,甘油4．18％,乳糖3．05％,K2唧041．59％。优化后TrichodermareeseiEIM-30的液体发酵产木聚糖酶的活力可达9．857×105V／mL,较优化前提高1．98倍。     

里氏木霉不同糖苷水解酶基因转录水平比较分析

以前期里氏木霉RNA-seq中发现的7个糖苷水解酶基因为对象,分析其不同条件下的表达特性,以期为寻找新的纤维素降解功能酶提供证据。运用生物信息学方法,分析了7个基因可能的编码产物和结构特征。以不同的产纤维素酶菌株（QM 9414、RUT C30）为材料,采用实时荧光定量PCR,对7个糖苷水解酶基因（编号4–10）在各种碳源条件下转录情况与主要的3个纤维素酶基因cbh1,cbh2,egl1（编号1–3）进行了比较分析。信息学分析表明,7个基因编码蛋白分属于GH47（4号、5号）,GH92（6–8号）,GH16（9号）,GH31（10号）糖苷水解酶家族,具有典型的信号肽序列。cbh1,cbh2,egl1基因在纤维素酶诱导条件下,转录水平均表现显著的增加,上调倍数以QM 9414菌株表现的最高。QM 9414菌株中,cbh1,cbh2,egl1基因在纤维素条件下的上调倍数显著高于乳糖,3个基因在RUT C30菌株中的转录水平则显示乳糖条件下上调幅度更大。7个糖苷水解酶基因也存在类似的情况,而且编码α-甘露糖苷酶和内切β-葡聚糖酶的8号、9号基因上调倍数在纤维素酶诱导条件下仅次于纤维素酶基因,而以甘油为碳源条件下,8号、9号基因上调倍数高于纤维素酶基因。4号基因在上述碳源条件下,转录水平变化不大。结果表明：4号基因可能是组成型表达。基因5、6、7、8、9、10的表达呈现明显的菌株和碳源依赖性,且在纤维素酶诱导条件下基本上是和3个纤维素酶基因共转录的。     

L-苹果酸产生菌F-871变株合成延胡索酸酶的研究*

温特曲霉AspergilluswentiiF-871是高效转化延胡索酸为L-苹果酸的变株,通过对其合成延胡索酸酶的因素进行研究,筛选了培养基主要营养元素有L-精氨酸、酪氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、赖氨酸及相应含量丰富的酵母粉、黄豆饼粉和玉米浆。该变株生长阶段条件为:pH6.0,温度2830℃,培养时间为24h,酶合成阶段最适条件:接种量15%,初始pH6.8,培养温度2830℃,装量8090ml/500ml,酶合成周期40h。在优化的培养条件下,F-871变株延胡索酸酶合成水平可达156.33u/g,100ml发酵液中的酶可将延胡索酸转化为L-苹果酸32.06g,比国内一步发酵法产酸88.5%提高约4倍,转化率由85%提高到106.87%,发酵周期由90h缩短至57h。     

L-苹果酸产生菌F-871变株合成延胡索酸酶的研究

温特曲霉Aspergillus wentii F-871是高效转化延胡索酸为L-苹果酸的变株,通过对其合成延胡索酸酶的因素进行研究,筛选了培养基主要营养元素有L-精氨酸、酪氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、赖氨酸及相应含量丰富的酵母粉、黄豆饼粉和玉米浆。该变株生长阶段条件为：pH6．0,温度2830℃,培养时间为24h,酶合成阶段最适条件：接种量15％,初始pH6．8,培养温度2830℃,装量8090ml／500ml,酶合成周期40h。在优化的培养条件下,F-871变株延胡索酸酶合成水平可达156．33u／g,100ml发酵液中的酶可将延胡索酸转化为L-苹果酸32．06g,比国内一步发酵法产酸88．5％提高约4倍,转化率由85％提高到106．87％,发酵周期由90h缩短至57h。     

响应面法优化有机溶剂极端耐受性菌株Burkholderia sp．ZYB002产脂肪酶条件

Burkholderia sp．脂肪酶具有较高的有机溶剂耐受性和转酯活性,广泛应用于手性化合物的拆分。本研究利用统计学方法对一株具有有机溶剂极端耐受性的脂肪酶高产茵株Burkholderia sp．ZYB002在摇瓶培养条件下产脂肪酶条件进行了优化。通过单因素实验,首先确定了最适碳源、氮源、诱导荆等。以Plackett—Burrman设计筛选影响Burkholderia sp．ZYB002产酶的主要因素,通过最陡爬坡实验和响应面分析法确定产酶最适条件。K2HP04、大豆油乳化液和起始RH确定为影响菌株产酶的3个主效因素。最佳产酶条件为：糊精0．3％（W／V）,牛肉膏2．0％（W／V）,MgSO4．7H2O．075％（W／V）,K2HPO4 0．14％（W／V）,大豆油乳化液4．89％（V／V）,pH8．11,玻璃珠10颗／瓶,接种量2．0％（V／V）,30℃,250r／min,发酵时间22h。在此条件下,发酵液脂肪酶酶活最高达45．6U／mL,较发酵基本培养基发酵液的脂肪酶酶活提高了3．44倍。     

果胶酶高产菌株EIM-4的鉴定及其液体发酵条件优化

目的：通过了解高产果胶酶菌株EIM-4的背景信息及优化其最适的产酶条件,为下一步工业化生产提供依据。方法：通过基于18S rDNA序列的系统发育进化分析对果胶酶高产菌进行鉴定,通过单因素试验和均匀设计获得最适产酶条件。结果：通过对18SrRNA基因的分子系统进化分析,菌株EIM-4被鉴定为黑曲霉（Aspergillus niger）。通过单因素和均匀设计试验确定最佳产酶培养基为（g/L）：橘皮粉32.9,黄豆粉10.7,（NH4）SO42.1,CaCO31.0,pH自然。结论：Aspergillus niger EIM-4的液体发酵产果胶酶的活力可达15159.82U/mL。     

基因敲除技术在微生物中的应用

随着分子生物学技术的发展,基因敲除技术越来越广泛地应用于动植物、微生物领域,成为研究生物基因功能最有力的工具之一。基因敲除技术在改造动植物、微生物基因组、研究发育生物学、鉴定新基因新功能、育种以及医疗领域都有应用价值。针对微生物方面,对实现基因敲除的各种原理方法,RecA系统同源重组法, Red系统同源重组法,基于自杀载体的同源重组法,基于温敏型质粒的同源重组法, CRISPR/Cas系统介导的基因敲除方法进行了总结,比较各自的优缺点,并提供一些成功案例以及各种方法相关的发明专利,以期对了解基因敲除技术的方法与发展提供参考。     

提高《生物工程设备》课程教学质量的探索与实践

《生物工程设备》是生物工程专业本科生的学科专业课程。针对《生物工程设备》课程的教学现状,本着调整课程教学体系、优化教学内容、革新教学方法和手段、重视实践教学基地建设和师资队伍建设、注重培养学生创新能力等形式和原则, 对课程进行了教学改革和实践。