酿酒酵母HOR2基因缺失突变株的构建及其生物学性质研究

来源 :福建师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:slowfast1981
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工业革命以来,世界经济的发展离不开能源的发展,化石燃料一直是能源供应的主流、经济发展的支撑点。但是,随着科学技术的发展、工业的进步以及人口的膨胀,对能源的需求越来越紧迫。但是由于这些化石燃料属于不可再生燃料,在不同程度上都会对环境造成污染和破坏,因而找到一种可再生的燃料将是关键。生物作为可再生能源开发的媒介尤为重要,其中以可再生的燃料乙醇凸显。作为传统真核模式生物菌的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是典型的乙醇产生菌,现已被广泛的用于生物乙醇的实验研究和发酵生产。   甘油是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)乙醇代谢的主要副产物之一。酿酒酵母中含有两个基因(HOR2,RHR2)编码与甘油代谢相关的3-磷酸甘油酯酶系。其中,HOR2为渗透压调节型,在高渗透压的条件下有较大量的表达;而RHR2则为厌氧调节型,在缺氧的条件下有较多量的表达。因此,通过敲除HOR2或者RHR2(本研究选择敲除HOR2)基因在一定条件下可以阻断或者部分的阻断甘油代谢,从而减少甘油的产生,最终使更多的碳源用于转化生成乙醇,为酿酒酵母代谢调控打下一定的基础。   本论文通过设计含有与HOR2(GPP2)基因两侧序列同源的长引物,以质粒PUG6为模板进行PCR构建含有Cre/loxP系统的酿酒酵母HOR2基因敲除组件,转化酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)YS2,获得为loxP-kan-loxP序列组件所替换而产生kanr的阳性克隆子。然后再将质粒pSH65转入阳性克隆子诱导表达Cre酶切除筛选标记,在原ORF基因处保留一个loxP位点,丢失质粒后获得HOR2单倍体缺陷型菌株。重复转化敲除组件实现另一条等位基因的敲除。从而成功的获得了酿酒酵母HOR2基因缺失的突变株,并命名为YS2-HOR2。发酵实验表明,突变株甘油产量降低3.34%,乙醇产量提高1.96%。
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