【摘 要】
：
通过构建Methylovorus sp.J1-1基因组尺度代谢网络模型(genome scale of metabolic network model,GSMM),发掘能够提升吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinone,PQQ)产量的发酵策略和相关靶基因.基于其注释的基因组和生化信息,构建J1-1的GSMM.再通过COBRApy预测可能使PQQ产量提高的氨基酸和潜在的靶基因并进行验证.构建了Methylovorus sp.J1-1的GSMM模型iKH584,共有584个基因,779个生化
【机 构】
：
工业发酵微生物教育部重点实验室 天津科技大学生物工程学院,天津 300457;军事科学院军事医学研究院生物工程研究所, 北京 100071;工业发酵微生物教育部重点实验室 天津科技大学生物工程学院,天
论文部分内容阅读
通过构建Methylovorus sp.J1-1基因组尺度代谢网络模型(genome scale of metabolic network model,GSMM),发掘能够提升吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinone,PQQ)产量的发酵策略和相关靶基因.基于其注释的基因组和生化信息,构建J1-1的GSMM.再通过COBRApy预测可能使PQQ产量提高的氨基酸和潜在的靶基因并进行验证.构建了Methylovorus sp.J1-1的GSMM模型iKH584,共有584个基因,779个生化反应,121个交换反应与765个代谢产物,且可以用于后续模拟.根据iKH584模拟,外源添加谷氨酸、谷氨酰胺和脯氨酸、过表达glyA与hps1以及敲除hps2基因,均具有促进PQQ合成效果.结果表明:添加谷氨酸与脯氨酸时,PQQ的产量分别提高了10.4％与22.9％;过表达基因glyA与hps1,PQQ产量分别提高20.6％与14.6％;敲除基因hps2,PQQ产量最高可达140.84 mg/L,提高了8.0％,这与模拟结果基本一致,表明构建的模型基本正确.最后,在5 L发酵罐进行J1-1△hps2的分批补料发酵,PQQ的产量为812.64 mg/L,比亲本菌株提高了11.1％.建立的模型可以用来指导J1-1的发酵和菌株改造,提高PQQ产量.
其他文献
灰飞虱是一种重要农业害虫,作为病毒介体,可以传播多种植物病毒引起水稻、小麦和玉米等粮食作物病毒病害.目前对于灰飞虱体内昆虫病毒种类尚缺乏系统认识,难以开展利用昆虫病毒防治灰飞虱相关研究工作.为挖掘灰飞虱体内昆虫病毒资源,本文通过小RNA深度测序技术对灰飞虱所携带的病毒种类进行分析鉴定.结果显示,测序数据比对得到13种病毒,涉及8个病毒科和2种未分类病毒.除占据优势的水稻条纹病毒外,其余均为专性寄生的昆虫病毒,包括5种正链RNA病毒、2种单链DNA病毒和5种双链DNA病毒.在这些病毒中,发现了一种与果蝇A病
简述了英国著名的博物学家、人类学家、探险家和生物学家华莱士的探险经历及其在进化生物学、生物物理学领域的贡献,让公众更为全面地认识被誉为生物地理学之父的华莱士在自然选择学说提出中取得的重要成就.
m7G帽子具有保护RNA不被降解以及招募相关蛋白参与内含子剪切、poly(A)加尾、出核和翻译等功能.一直以来,它被认为是真核生物mRNA所特有的修饰类型.然而近年来,在包括原核生物在内的多个物种中均检测到一种新的RNA 5\'端修饰,即核酸代谢物烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+)帽子.目前NAD+修饰RNA(NAD-RNA)的生物学功能研究仍处于起始阶段.本文概述了NAD-RNA的发现及其检测和鉴定技术的发展;探讨了NAD+帽子对RN
免疫治疗已成为继手术、放疗和化疗后,癌症的第四大治疗方法,是近年来应用研究和临床医学实践的最前沿研究领域.随着人们对NK细胞作用机制研究的不断深入,基于NK细胞的免疫疗法已应用于临床治疗癌症.与传统的治疗手段相比,NK细胞可治疗多种不同的癌症,因而备受关注.主要阐述了以NK细胞为基础的免疫疗法在癌症治疗中的应用与研究进展,旨在为癌症的免疫治疗提供新思路.
基于已公开的诺贝尔奖档案,分析艾弗里的每次提名及其提名者的相关资料可知,一些重要的生物化学家并不认同DNA是遗传物质这一观点,并且没有遗传学家提名艾弗里.提名者更欣赏艾弗里对细菌荚膜的免疫学研究从而忽视了其在DNA方面所做的工作.3个重要的科学性因素影响了艾弗里的工作被普遍认可,即DNA中是否混有蛋白质,DNA导致的转化现象是否只发生在少数几种细菌中,以及DNA作为遗传物质突变剂的可能性.此外,艾弗里特殊的性格也阻碍了其开创性工作受到世人的认可.
紫鸭跖草是一种高耐铜的超积累植物,本研究首次应用RNA-Seq技术对其转录组进行分析.通过全长转录组分析组装了紫鸭跖草耐铜相关候选基因,通过转录组分析,共获得82471条N50长度为2299 bp的高质量unigene,为紫鸭跖草的进一步研究提供了丰富的数据.对照组(CK)、300μmol/L胁迫组(CT1)和1000μmol/L胁迫组(CT2)的测序数据已保存在NCBI的SRA数据库中,登录号为SAMN11265427.CT1相比于CK,共有5028条unigene在根组织中有显著性差异表达,约占全部u
2020年,法国科学家沙尔庞捷和美国科学家道德纳因发明CRISPR/Cas9技术而获诺贝尔化学奖.DNA双链断裂导致DNA复制受阻,遏制子代形成.原核生物利用限制酶使DNA分子断裂,防御噬菌体的侵染.但限制酶的识别序列相对固定,对新型病毒缺乏适应性防御能力.CRISPR/Cas系统能高度特异性地切割目标DNA,在原核生物中发挥获得性免疫作用.CRISPR/Cas9构成简单,使基因编辑技术越来越便捷、可靠,不断展现出其巨大的应用潜力.
胼胝质是一种普遍存在于高等植物中以β-1,3-键结合的葡聚糖.阐述了胼胝质在植物生长发育过程及胁迫条件下的动态变化,并探讨其生物学意义,以期为生物学教学与研究提供理论参考.
孟德尔是一位园艺育种学家,但人们对植物杂交育种技术与孟德尔揭示遗传学定律之间的关系却知之甚少.研究了欧洲动、植物育种史的发展及在布尔诺地区的传播交流,发现孟德尔豌豆杂交实验的框架源自对欧洲当地盛行的“持续自交”和“升级改良”2种动、植物杂交育种技术的比较研究,同时,育种实践也为孟德尔提供了性状分型、系谱记录和子代分析等基本方法.孟德尔遗传学起源于农业生产中的杂交育种实践符合以实践为基础的辩证唯物主义认识论.
磷是植物必需的重要营养元素之一,是生物大分子的重要组成部分,在植物生命过程中发挥着不可或缺的作用.维持体内磷稳态对于植物的生长发育和环境应答至关重要.多种信号分子参与调控植物对磷的吸收和转运.植物维持磷稳态主要包括土壤磷的活化、磷的吸收、转运、存储和再利用等过程,涉及磷胁迫响应、转录因子调节、miRNA调节、菌根共生、细胞器间转移等磷调节机制.未来的磷营养机制研究需要跨学科知识的融合,由模式植物研究转向栽培作物.全面总结了植物细胞磷吸收和转运的核心分子及其作用机制的研究进展,旨在为作物品种改良和遗传育种提