第章微生物工业的菌种-jiang.ppt

提高特定基因的表达水平 (1)引入强转录及翻译信号，可通过在一高效表达载体上克隆靶基因；在靶基因的上游引入强启动子；修改现有表达信号，提高基因效力等。 (2)诱导解除基因表达抑制的突变。 酶合成的调节： 诱导：只有在有诱导物存在的时候，酶才能合成，这样的酶称为诱导酶。不需诱导物就能合成的酶是组成酶。诱导又分为协同诱导、顺序诱导等。 阻遏:是阻止酶的合成，又有反馈阻遏、分解代谢物阻遏等。 酶活性的调节： 对已经存在酶的活性进行调节，分为激活和抑制。 酶的激活有前体激活、补偿性激活等；酶的抑制有终点产物反馈抑制、协同反馈抑制、累积反馈抑制等。 (1)选育组成型菌株 (2)选育抗反馈调节的突变株 (3)选育营养缺陷型 (4)选育负变菌株的回复突变株 (5)选育条件抗性突变株 (6)选育细胞膜透性改变的突变株 (7)选育抗生素抗性突变株 (四)原生质体融合技术 也称细胞融合技术，指将一个细胞与另一个细胞融合为一体，使一个细胞的遗传物质(包括核DNA和核外基因)进入另一个细胞。 它的目的是：进入一个细胞的另一个细胞的遗传物质为这个细胞所接受，引起这个细胞遗传特性的改变，并且这种遗传特性的变异能够稳定遗传下去。 原生质体再生 原生质体化 原生质体融合 原 生 质 体 融 合 简 要 说 明 金色链霉菌，四环素发酵单位14000~17000?g/ml 淡红链霉菌(正定变种1482)，柔红霉素发酵单位60~80?g/ml 原生质体 原生质体 原生质体融合 再生、筛选 得到PF-25菌株，柔红霉素发酵单位250~300?g/ml 阿克拉霉素产生菌(链霉菌) 诱 变 突变株A 不合成阿克拉霉素，但合成阿克拉霉素前体的类似物和2-hydroxyaklacinoe 突变株B 不合成阿克拉霉素，也不合成阿克拉霉素前体的类似物，但能在2-hydroxyaklacinoe上接上糖苷 原生质体融合 融合子产生2－羟基阿克拉霉素 用原生质体技术提高发酵单位的例子 产物 性质 菌种 增产效果 西索米星 硫链丝菌肽 碳青霉烯 麦迪霉素 庆大霉素 头霉素C 巴龙霉素 种内 种内 种内 种内 种间 属间 种内 种内 种间 Micromonospora ingoensis 运青链霉菌 灰色链霉菌 生米卡链霉菌 生米卡链霉菌/灰色链霉菌 小单孢菌/灰色链霉菌 小单孢菌 Nocardia lactamdurans 链霉菌/弗氏链霉菌 10～15％ 2倍 10倍 40％ 5倍 58％ 52％ 15％ 5～6倍 原生质体融合技术的优点： (1)去除细胞壁的障碍，亲株基因组直接融合、交换和实现重组，不需要有已知的遗传操作系统 (2)原生质体融合后，两亲株的基因组之间有机会发生多次交换，产生各种各样的基因组合而得到多种类型的重组子 (3)重组频率特别高 (4)可以和其它育种方法相结合 (5)可以用药物、温度、紫外线钝化亲株的一方，然后再进行融合，这样可以提高筛选的效率 (6)原生质体融合并不局限于种内，还可以进行种间和属间的原生质体融合 (五)基因工程技术 无论用什么方式获得的DNA分子，插入到任何载体(包括病毒、细菌的质粒)，使之形成遗传物质的新组合(即重组DNA分子)，再将它们转移到一种原来并不含有这样新组合的宿主细胞中去，使宿主细胞获得新的遗传信息并稳定遗传下去，成为新型生物。 基 因 工 程 简 要 说 明 E.coli 任意细胞 提取质粒 提取DNA 限制性内切酶 退火 连接酶 转入 E.coli 繁殖、表达 基 因 工 程 简 要 说 明 1、基因工程生产蛋白质及多肽类药物 蛋白质及多肽药物的基因工程是生物工程中最活跃和最有成就的领域。 目前应用基因工程方法生产的这类药物已投放市场的有胰岛素、干扰素、人生长激素、白介素2、促红细胞生长素、肿瘤坏死因子、人心钠素、表皮生长因子等。 人胰岛素由A、B二条链组成， A是21个氨基酸，B链是30个氨基酸，由2个2S键相连。 合成胰岛素A链基因 合成胰岛素B链基因 插入pBR322质粒 分别转入E.coli表达 启动子 ?-半乳糖苷酶 启动子 ?-半乳糖苷酶 胰岛素A链基因 胰岛素B链基因 胰岛素A链 胰岛素B链 BrCN切割 化学结合 胰岛素 ?-半乳糖苷酶 ?-半乳糖苷酶 * 第二章 微生物工业的菌种 一、生产菌种的分离、筛选 二、高产菌株的选育 三、菌种退化 四、菌种保藏 在微生物工业中，起决定作用的是微生物的菌种，要获得一个具有潜在工业应用价值的微生物菌种的第一步是必须从自然界中分离出这种微生物。 一、生产菌种的分离、筛选 （一）材料的选择 （二）材料的预处理 （三）分