大肠杆菌中木酮糖裂解途径的构建和应用研究

发布时间：2024-05-14 02:33

　　木糖是自然界中储量第二的单糖,具有储量大、绿色环保和可再生的优点。但是相对葡萄糖来说,能够天然利用木糖的微生物较少,这大大制约了木糖通过微生物转化为高附加值产物的研究。本论文对大肠杆菌天然的木糖代谢途径进行改造,引入乳酸菌的木酮糖裂解途径,提高大肠杆菌对木糖的利用效率,利用该途径实现了聚-3-羟基丁酸酯(poly-3-hydroxybutyrate,PHB)的合成。论文首先利用Red重组的基因敲除方法,将大肠杆菌木糖代谢途径中编码核酮糖-5-磷酸异构酶的rpe基因进行敲除,阻断大肠杆菌中原有的木糖代谢途径,rpe突变体不能利用木糖生长。接下来,筛选得到两个来自乳酸菌的能够在大肠杆菌中具有正常功能的磷酸戊糖酮解酶基因ptk和xfp,迫使rpe基因缺失的大肠杆菌使用木酮糖裂解途径代谢木糖进行生长。敲除rpe并且分别表达ptk和xfp基因的重组菌能够在96h内完全消耗10g/L木糖,分别有2.43 g/L和3.12 g/L的乙酸生成。大量乙酸的积累阻碍了重组菌对木糖的高效利用,抑制大肠杆菌的生长。本论文接下来对大肠杆菌中乙酸生产相关的分支代谢途径进行了改造,敲除了编码丙酮酸氧化酶poxB和编...

【文章页数】：113 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１不同的木糖代谢途径［５Ｇ１??Ｆｉｇ．?１－１?Ｖａｒｉｏｕｓ?ｘｙｌｏｓｅ?ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ?ｐａｔｈｗａｙｓ．??２、细菌如大肠杆菌在漫长的进化中形成的木糖代谢过程为：木糖?

ｏｓｃ－５－Ｐ?ａ－ｋｅｔｏｇｌｕｔａｒｉｃ??ＧｌｙｃｃｎＵｄｃｈｙｄｃ－３－Ｐ??，?Ｉ?＾ｅ？〇ｇｌｕｔａｎｃｓｃｍｉａｌｄｃｈｙｄｃ??ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ?？ＮＡＤＨ??＊??Ｐｅｎｔｏｓｅ?ｐｈｏｓｐｈａｔｅ?ｐａｔｈｗａｙ?／?＼??／?ａ－ｋｅｔｏｇｌｕｔａ....

图２－４验证电泳图??Ｆｉｇ．?２－４?ｚ／ｒｐｅ?ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｅｒｏｇｒａｍ??°

?北京化工大学硕士学位论文???（９）挑取几个单克隆以ｒｐｅ－ＶＦ／ＶＲ为引物进行菌落ＰＣＲ。ＰＣＲ结果如图２－??４所示，２００?ｂｐ左右的片段为正确结果，挑取验证正确的菌落到Ａｍｐ和Ｃｈｉ??双抗液体ＬＢ培养基中，３０?°Ｃ过夜培养，提质粒验证。??■??１?＾??：；：＾％....

图２－６各ｘｐＡ：基因ＰＣＲ产物电泳图??Ｆｉｇ．２－６?Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ?ｏｆ?ｐｅｒ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｏｆ?ｅａｃｈ?ｘｐｋ?ｇｅｎｅ??

?北京化工大学硕士学位论文???２．４磷黢戊糖酮解梅基因的筛选??２．４．１咖质粒的构建??在上述的实验中大肠杆菌敲除ｒｐｅ基因后，成功阻断了原有的木糖代谢途??径。为了能够使基因缺失的大肠杆菌突变体重新使用木糖进行生长，筛选各??种乳酸菌中磷酸戊糖酮解酶基因，使其能够在大肠杆菌....

图３－１强化乙酰辅酶Ａ合成后的代谢途径??Ｆｉｇ．?３－１?Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ?ｔｈｅ?ｍｅｔａｂｏｌｉｃ?ｐａｔｈｗａｙ?ａｆｔｅｒ?ｔｈｅ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ａｃｅｔｙｌ－ＣｏＡ??

?第三章强化乙酰辅酶Ａ合成对木糖代谢的影响???第三章强化乙酰辅酶Ａ合成对木糖代谢的影响??３．１引言??在第二章的工作中，初步在大肠杆菌中构建了木酮糖裂解途径，使基因??缺失的大肠杆菌突变体能够重新利用木糖进行生长，但是新构建的重组菌在发酵??过程中暴露出两个比较大的缺陷，包括....

本文编号：3973069