谷氨酸棒杆菌合成微生物油脂的代谢途径平衡
发布时间:2021-09-17 01:51
微生物油脂因其具有生产周期短、可连续生产、可规模化利用自然界丰富资源和脂肪酸组成易通过基因工程手段进行改造等特点,是第三代生物柴油重要的原料来源。实验室前期构建了微生物油脂生产菌株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)CT14,本课题在此基础上进行系统代谢工程改造,进一步研究和探索微生物油脂合成及调控机制。首先,强化前体之一3-磷酸甘油的供给。C.glutamicum CT14只强化了脂肪酸的供给,大量脂肪酸溢出胞外造成浪费。为了平衡合成甘油三酯(TAG)两种前体物质的供给,减少胞外游离脂肪酸的含量,对前体3-磷酸甘油合成途径进行了调控。涉及到的基因有glpD、gpsA和gpp,通过发酵分析比较单个基因以及三个基因不同串联组合表达对菌株胞内外脂肪酸和微生物油脂合成的影响,获得最优的基因组合改造策略,过表达gpsA并敲除基因glpD,菌株胞外游离脂肪酸基本为零,总脂肪酸产量达到1.8 g/L,甘油三酯(TAG)含量有5~10%的提高。其次,强化TAG合成限速步骤。文献表明,谷氨酸棒杆菌的基因组中没有明确标注的GPAT功能基因。本课题对谷氨酸棒杆菌TAG合成途...
【文章来源】:华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:86 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.2谷氨酸棒杆菌ATCC13032I37丨??
■?Mutant?IdhA??<A)?]?<cT^>-??????? ̄ ̄ ̄?IChromosome??、 ̄^??Growth?on?BT?medium?(A)?region?(C)?region??containing?10%?sucrose?recombination?recombination????、???j?(A)?i??i?i?(bi?i? ̄|jcr^>??Markerless?IdhA?disruptant?Wild?ryp^??图2.1基因无痕敲除过程l?l??Fig.2.1?Marker-less?gene?disruption?procedure??具体操作如下:以本论文中pK18mobsacB-cg2777质粒为例??pK18mobsacB-cg2777敲除质粒构建??(1)以C.g/論m/h/mATCC?13032基因组为模板,使用引物设计软件设计两对引物,??用引物cg2777-Dl/D2扩增基因cg2777的上游片段,用引物cg2777-D3/D4扩增基因??cg2777下游片段,上下游片段大小500?bp左右;??(2)两个扩增产物含有20?bp左右的同源序列,再将上下游PCR产物段按摩尔比??1:1混合作为重叠PCR的模板,用引物cg2777-Dl/D4进行重叠PCR扩增,得到重叠片??段;?.??(3)引物对cg2777-Dl/D4分别含有处al和幼/I限制酶酶切位点,用限制性内切酶??处〇1和幼/I将融合片段及质粒pK18mobsacB酶切纯化,将酶切片段和载体以合适浓度??T4连接,转化大肠杆菌感受态,涂布在蓝白斑筛选平板上;??(4)菌落
。在设计引物时,引物GC含量设计在40%?60%之间,退火温度不易??过低且每条引物退火温度相差不能太大。??(2)基因g/pZ)上下游同源臂的融合??以C:?g/_w/c臓ATCC13032基因组为模板,用NEB的热启动Taq聚合酶验证PCR??条件然后用Phusion高保真酶大量扩增片段。用引物glp-Dl和glp-D2扩增基因g/pD的??上游片段glpD-U大小是505?bp,用引物glp-D3和glp-D4扩增基因g/pZ)的下游片段??glpD-D大小是544bp?(见下图3.2左)。将上下游片段切胶回收后作为模再利用引物对??§1卩-〇1/〇4来扩增上下游融合片段1032?5口(见下图3.2右)。???^???(J1-?d2?d3^d4?exUex2?ax3+ex4?dl?d2?d3+<J4?alpD?'?""?aosA.?Qpp?’??dH<J4?exHex4?d1?d4?,??-?'?Y'?'?"Wm'??r?一、.‘.?':?.…?-1.5??i.〇?…?一taw?——1°??W?^?一―?一一一—一—?肩?'?”?一?一0.5??图3.2妳Z)基因上下游同源臂重叠PCR??Fig.3.2?The?fusion?PCR?of?glpD-U?and?glpD-D??(3)?pK18mobsacB-g丨pD敲除载体构建??将重叠PCR产物片段glpD-Ul)和敲除质粒pK18mobsacB使用NEB的限制性内切??酶五coR丨和执〃?iHN双酶切后在去磷酸化,经过纯化试剂盒纯化后T4酶过夜连接转化??大肠杆菌感受态,利用验证引物对PK18-T1/
本文编号:3397721
【文章来源】:华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:86 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.2谷氨酸棒杆菌ATCC13032I37丨??
■?Mutant?IdhA??<A)?]?<cT^>-??????? ̄ ̄ ̄?IChromosome??、 ̄^??Growth?on?BT?medium?(A)?region?(C)?region??containing?10%?sucrose?recombination?recombination????、???j?(A)?i??i?i?(bi?i? ̄|jcr^>??Markerless?IdhA?disruptant?Wild?ryp^??图2.1基因无痕敲除过程l?l??Fig.2.1?Marker-less?gene?disruption?procedure??具体操作如下:以本论文中pK18mobsacB-cg2777质粒为例??pK18mobsacB-cg2777敲除质粒构建??(1)以C.g/論m/h/mATCC?13032基因组为模板,使用引物设计软件设计两对引物,??用引物cg2777-Dl/D2扩增基因cg2777的上游片段,用引物cg2777-D3/D4扩增基因??cg2777下游片段,上下游片段大小500?bp左右;??(2)两个扩增产物含有20?bp左右的同源序列,再将上下游PCR产物段按摩尔比??1:1混合作为重叠PCR的模板,用引物cg2777-Dl/D4进行重叠PCR扩增,得到重叠片??段;?.??(3)引物对cg2777-Dl/D4分别含有处al和幼/I限制酶酶切位点,用限制性内切酶??处〇1和幼/I将融合片段及质粒pK18mobsacB酶切纯化,将酶切片段和载体以合适浓度??T4连接,转化大肠杆菌感受态,涂布在蓝白斑筛选平板上;??(4)菌落
。在设计引物时,引物GC含量设计在40%?60%之间,退火温度不易??过低且每条引物退火温度相差不能太大。??(2)基因g/pZ)上下游同源臂的融合??以C:?g/_w/c臓ATCC13032基因组为模板,用NEB的热启动Taq聚合酶验证PCR??条件然后用Phusion高保真酶大量扩增片段。用引物glp-Dl和glp-D2扩增基因g/pD的??上游片段glpD-U大小是505?bp,用引物glp-D3和glp-D4扩增基因g/pZ)的下游片段??glpD-D大小是544bp?(见下图3.2左)。将上下游片段切胶回收后作为模再利用引物对??§1卩-〇1/〇4来扩增上下游融合片段1032?5口(见下图3.2右)。???^???(J1-?d2?d3^d4?exUex2?ax3+ex4?dl?d2?d3+<J4?alpD?'?""?aosA.?Qpp?’??dH<J4?exHex4?d1?d4?,??-?'?Y'?'?"Wm'??r?一、.‘.?':?.…?-1.5??i.〇?…?一taw?——1°??W?^?一―?一一一—一—?肩?'?”?一?一0.5??图3.2妳Z)基因上下游同源臂重叠PCR??Fig.3.2?The?fusion?PCR?of?glpD-U?and?glpD-D??(3)?pK18mobsacB-g丨pD敲除载体构建??将重叠PCR产物片段glpD-Ul)和敲除质粒pK18mobsacB使用NEB的限制性内切??酶五coR丨和执〃?iHN双酶切后在去磷酸化,经过纯化试剂盒纯化后T4酶过夜连接转化??大肠杆菌感受态,利用验证引物对PK18-T1/
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