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第九届全国微生物学青年学者学术研讨会

第九届全国微生物学青年学者学术研讨会

  • 召开年:2012
  • 召开地:武汉
  • 出版时间: 2012-07-13

主办单位:中国微生物学会

会议文集:第九届全国微生物学青年学者学术研讨会论文集

会议论文
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  • 摘要:水霉菌是淡水养殖中危害极大的病原菌,水霉属种分类众多,但据报道对养殖鱼类危害较大的常见种类不多,主要有S.ferax、S.monoica、S.diclina、S.parasitica等。本文作者在全国各地从鱼体和鱼卵病灶处分离得到十株水霉菌,通过人工感染试验证实水霉菌对草鱼均具致病性。进一步通过ITS序列分析、系统发育关系分析和形态分类方法对水霉菌进行了分类鉴定,之后利用4种限制性内切酶BstUⅠ、HhaⅠ、HinfⅠ、HindⅢ对十株水霉菌进行限制性内切酶谱(RFLP)分析。结果表明,鱼体和鱼卵分离到菌丝均呈透明管状有分支,可在15-22℃形成游动孢子囊,藏卵器呈球形。ITS序列比对分析显示,该菌与Sxprolegniaparasitica和Saprolegnia ferax序列相似性为99%。以最大简约法构建的系统发育树分析显示十株水霉均与S.ferax自然聚类,4种限制性内切酶酶切ITS-PCR产物后共产生8个酶切片段,10株菌种的PCR-RFLP谱型一致。综合形态学、ITS区序列及系统发育分析以及RFLP分析,表明中国致病性水霉菌种主要是多子水霉(S.ferax)。
  • 摘要:在单核细胞增多性李斯特菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌等诸多革兰氏阳性菌中SigmaB因子是非常重要的调节因子,同时RsbV因子对SigmaB因子具有直接的调节作用。现有的关于RsbV因子功能的研究大多是以枯草芽孢杆菌为模式菌进行的,但是单核细胞增多性李斯特菌与枯草芽孢杆菌对SigmaB因子的调节机制是有区别的。从中国新疆地区一只患李氏杆菌病的绵羊身上分离得到的一株单核细胞增多性李斯特菌野毒株LM-XS5,然后构建了它的RsbV基因缺失株△RsbV-XS5,通过这两株菌,研究了RsbV因子在单核细胞增多性李斯特菌的环境耐受性和毒力方面发挥的作用。研究结果表明,单核细胞增多性李斯特菌在低温应激、渗透压力、酒精压力和酸性压力的抵抗方面需要RsbV发挥的参与,但是在其对氧化压力和表明活性剂Triton-X-100的应对过程中没有RsbV的参与。还发现,RsbV参与了对单核细胞增多性李斯特菌主要毒力因子PrfA, actA和PlcA的调节,RsbV的缺失降低了单核细胞增多性李斯特菌的毒力和致病力。通过本实验,能够帮助对单核细胞增多性李斯特菌的RsbV在其环境耐受性和毒力方面发挥的作用有一个比较清晰和全面的了解,为探究包括RsbV因子在内的依赖于SigmaB因子的调节通路在不同革兰氏阳性菌中的差别提供参照。
  • 摘要:蛋白酶Pyrolysin是来源于极端嗜热古生菌Pyrococcus furiosus的一种细胞膜相关的丝氨酸蛋白酶。该酶最适反应温度为115℃,在100℃时半衰期为4h。Pyrolysin酶原由N端前肽、催化区域和长达740aa的C端延伸区组成。构建了Pyrolysin的酶原、缺失N端前肽和C端延伸区的系列突变体,对其加工成熟、N端前肽及C端延伸区的功能进行了研究。研究结果表明,Pymlysin在高温下由酶原Pls加工转变为成熟酶mPls,成熟酶的产生需要切除N端前肤和C端前肤。在Pyrolysin的酶原成熟过程中,N端前肤作为分子内伴侣协助其折叠形成正确的构象。在没有N端前肤PlsN参与的情况下,突变体P1sΔN也可以形成有活性的形式,但稳定性差,易发生降解。除了作为分子伴侣,N端前肤还是成熟酶的抑制剂,在被降解之前通过抑制成熟酶的活性以提高成熟效率。缺失C端199aa的突变体PlsΔC199可以加工形成成熟酶mPlsΔC199,其分子量大小和活性与mPls类似,但稳定性略低,说明C端前肤不直接参与酶原的成熟,对加工过程没有明显的影响,但对成熟酶的热稳定性有一定影响。rn 通过Western-blot和MALD-TOF-MS等实验还发现,Pyrolysin的C端延伸区由C端前肚和CTEm两部分组成,其中C端前肤在成熟过程中被切除,CTEm仍连接在催化区域的C端,是成熟酶的组成部分。Pyrolysin的加工成熟过程需要有CTEm的参与。缺失CTEm的突变体PlsΔC740无法加工转变为成熟酶mPlsΔC740,只有在加入CTEm片段PlsC740或PlsC541后才能转变为mPlsΔC740。与mPls相比,mPlsΔC740在活性、催化反应速度和稳定性等方面都有明显的降低,但二者的底物特异性差异不明显。CTEm对pyrolysin形成稳定的构象十分重要,不具有完整CTEm的突变体PlsΔC740、mPlsΔC740、PlsΔC463和PlsΔ362在高温下维持其完整构象的难度增加,更容易受到高温、变性剂及蛋白酶的作用导致结构的破坏。rn 许多极端嗜热古菌蛋白酶具有长的C端延伸区,本研究结果有助于深入理解这类酶耐受极端高温条件的分子机制。
  • 摘要:链霉菌是活性天然产物的重要来源,这些天然产物如抗寄生物药物、抗肿瘤药物、免疫抑制剂及除草剂等都已广泛应用于医药及农业领域。Streptomyces sahachiroi ATCC33158能够产生抗肿瘤抗生素阿嗪霉素B及其类似物阿嗪霉素A,这两种抗生素都具有一系列独特的结构。特别是独特的氮杂双元环结构的形成可能涉及十多个基因的参与,引起了对阿嗪霉素B生物合成途径研究的广泛关注。在本研究中,应用优化了的遗传操作系统,对可能参与氮杂双元环生物合成途径的若干基因进行了功能分析。基因aziU3的同框缺失以及互补实验证明了该基因在阿嗪霉素B的生物合成中是必需的。通过更换aziU3基因上游的启动子以及在链霉菌基因组中增加该基因的一个拷贝,获得了两株阿嗪霉素B产量提高的突变菌株。除此之外,aziU3基因上游的两个基因aziU1和aziU2也在阿嗪霉素B生物合成途径中有着重要的作用。进一步的酶学及生物化学分析将有助于解析这些必需基因的生物学功能。
  • 摘要:作为研究的热点,近年来越来越多的研究表明肠道微生物构成同人体的健康有着密切的关系。然而,对占世界人口近五分之一的中国人群肠道微生物构成的研究还比较少。本研究共从中国9个省份采集到隶属于7个民族的314份健康人的粪便样品,通过应用454焦磷酸测序技术对样品中细菌的16S rRNA V5-V6区进行测序,每个样品平均得到16,256条高质量的序列。同国外人群相同,中国健康人群肠道中微生物主要隶属于Firmicutes和Bacteroidetes两个细菌门。然而,在属的水平上Phascolarctobacterium是中国健康人群肠道中含量最多且差异度最大的细菌,而国外人群主要以Bacteroides或者Prevotella为主。据文献报道,国外人群的肠道微生物构成可以根据Bacteroides, Prevotella和Ruminococcus三个属的含量划分为三个明显的聚类。然而采用相同的分析方法,在不同的分类水平上均未发现314个中国人的肠道微生物能形成明显的聚类,但是也发现蒙古族和壮族人群在一定程度上呈现出聚集的趋势。进一步研究发现,314个样品中有约三分之一的样品其Bacteroides, Prevotella和Ruminococcus的含量与文献报道的相符合。将这些样品单独进行分析,发现其能形成与文献报道相符合的明显聚类,而其余约三分之二的样品不能划分为任何聚类,这表明同国外人群相比中国人群肠道微生物构成更为复杂。此外还发现性别、民族、城乡栖息地及饮食等因素对人体肠道微生物构成均有一定的影响。例如,肠道中Bacteroide:的含量同宿主蛋白质和脂肪的摄入量呈现正相关,而具有服用传统发酵乳制品习惯的蒙古族牧民其肠道内Lactobacillus,Lactococcus, Leuconosto。和Yeillonella等乳酸产生及代谢相关的细菌含量较高。本研究揭示了中国人群肠道微生物构成的复杂性和独特性,同时也表明对中国人群肠道微生物构成进一步开展深入的研究具有极大的必要性。
  • 摘要:以Klebsiella oxytoca为材料,成功构建了Ia423P定位突变菌株,发现其固氮生长受到了影响,在细胞水平上对C2H2的还原活性显著降低。分别实现在7.5L和42L发酵罐上大规模厌氧培养、诱导固氮酶合成,Ia423P突变株最高C2H2还原活性为170nmolC2H4/(OD600-1·ml-1·min-1),而野生株M5aL最高C2H2还原活性可达到850nmolC2H4/(OD600-1·ml-1·min-1)。厌氧条件下分别提取并纯化野生型和Ia423P突变株的钼铁蛋白及铁蛋白,检测蛋白活性,发现Ia423P型固氮酶最高C2H2还原活性只有野生型固氮酶的1/7,而最高放氢反应活性只有野生型固氮酶的1/5。由此可以初步推测,a-423Ile可能是第二条传递通路中H+/e-进入FeMoco的入口氨基酸。
  • 摘要:以采自江西农业大学的南方红豆杉为试验材料,对其根和茎通过组织块分离法和划线分离法分离红豆杉内生菌,共获得5株内生菌;再通过摇瓶培养和静止培养,用二氯甲烷萃取抽提,抽提产物以紫杉醇标准品为对照,先后利用薄层层析(TLC)和高效液相色谱(HPLC)分别对内生菌的抽提产物进行分析鉴定,结果表明有三株内生菌的抽提产物在层析带上的迁移率Rf值和色谱峰值出现时间与紫杉醇标准品十分接近,分别命名为红茎1、红茎3、红根4,表明这三株内生菌可能产紫杉醇类物质。可能产紫杉醇类物质。最后在察氏培养基上,利用点植培养法、载片培养法和插片法观察菌落、菌丝体和抱子的形态特征并进行初步鉴定,发现这3株内生菌均为丝状真菌。
  • 摘要:本研究从铬污染矿土中分离筛选出16株Cr(Ⅵ)抗性菌,其中S株为革兰氏阴性菌。经过Cr(Ⅵ)抗性还原实验及16S rRNA基因序列分析,最终选择1株革兰氏阴性Cr(Ⅵ)还原菌HW16进行详细研究。该菌株为另类希灭氏菌(Alishewanella),命名为Alishewanella sp.HW16。在好氧条件下,HW16在LB培养基中Cr(Ⅵ)的最小抑制浓度(MIC)达到45 mM,48 h能够还原2 mM Cr(Ⅵ)。实验表明,chrB基因在细胞内铬的积累过程中起到重要作用,可能参与细胞内铬外排,而与铬还原关系不大。通过对chrB基因编码蛋白ChrB的氨基酸保守性分析也表明,其具有保守的赖氨酸(K)和精氨酸(R),该位点可能为带负电荷的Cr042-离子识别结合位点。因此,推测chrB基因是铬外排基因的激活子,把Cr(Ⅵ)离子泵出细胞质外从而降低对细胞的毒害作用。
  • 摘要:本研究通过比较研究单核细胞增生李斯特菌(LM)野生株、调控因子PrfA缺失株、无害李斯特菌以及携带组成性表达PrfA蛋白的重组无害李斯特菌和重组单核细胞增生李斯特菌生物被膜形成能力的差异,探讨LM重要的毒力调控蛋白PrfA对生物被膜形成的影响。表明PrfA在LM生物被膜形成中具有重要的促进作用。在进一步探索PrfA促进LM生物被膜形成的机制的研究中,发现PrfA有可能通过CCR效应的关键调控因子CcpA参与LM生物被膜形成过程的调控。
  • 摘要:目的:获得一株芘高效降解菌株,优化菌株对芘的最佳降解条件,并对其降解基因进行克隆与分析。方法:芘平板升华法分离芘降解菌株,分离的菌株经16S rDNA基因序列的比对及系统发育进化分析进行鉴定;利用正交设计方法优化菌株对芘的降解,构建多元非线性模型预测最佳降解条件;运用PCR技术克隆了B2的邻苯二酚-2,3-双加氧酶基因(B2C23O)(I.2.A亚家族),对核酸序列进行全面分析,预测该酶蛋白的二级结构,分析结构与功能的关系。结果:高效花降解菌株B2与假单胞菌属(Pseudomonas) 16S rDNA序列同源性在99%以上;在最佳降解条件下,可完全降解花浓度达38.214 mg/L;克隆的B2C230全长880 bp,具有一个完整的阅读框,编码246个氨基酸。结论:菌株B2为假单胞菌属(Pseudomonas);在6天内完全降解花浓度为目前文献报道最高;通过对B2C230基因编码氨基酸进行分析,发现其具有邻位断裂双加氧酶模式结构,确定了菌株B2通过邻位裂解途径降解芘代谢中间产物邻苯二酚。
  • 摘要:用水蒸气蒸馏法从新疆一枝蒿中提取挥发油,利用GC-MS技术对其化学成分进行了分析和鉴定,并通过DPPH自由基清除体系和β-胡萝卜素漂白体系来评价新疆一枝蒿挥发油体外抗氧化作用。结果表明:共分离出49种组分,鉴定了其中的48种化合物,占总挥发油含量的89.82%,其主要成分为乙酸二氢香芹酯(31.54%)、2-羟基-3-(1-丙烯基)-1,4-萘醌(27.28%)等。抗氧化实验中,新疆一枝蒿挥发油在DPPH自由基清除体系中的IC50为0.195mg/ml,自由基清除能力相当于强抗氧化剂抗坏血酸(Vc)的70%~80%;在β-胡萝卜素漂白体系中的IC50为0.579mg/ml,抗脂质氧化能力相当于强抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的85%~90%。表明新疆一枝篙具有优异的抗氧化活性,且具有明显的量-效相关性。
  • 摘要:抗肿瘤抗生素美达霉素可以以一种新颖的烷化机制阻断多种肿瘤细胞的信号传导。美达霉素基因簇中存在多个调节基因,可能以不同机制参与美达霉素的合成调控,其中几个调控基因已进行功能分析和初步的机制研究:(1)med-ORF11编码产物属于链霉菌抗生素调控蛋白SARP家族,超表达、基因敲除己经证明此基因作为正调控因子参与美达霉素生物合成,且调控的靶点可能是一个立体专一性酮基还原酶基因,因其启动子区域存在保守的SARP蛋白结合序列;(2)med-ORF10编码机制未知的小蛋白,在许多芳香聚酮抗生素基因簇中广泛存在。种间互补、超表达、基因敲除等实验表明它参与美达霉素生物合成调控;转录和翻译水平分析表明其调控的靶点有多个,但目前未发现Med-ORF10与靶蛋白启动子有明显的结合活性,在其蛋白结构中也未发现明显的DNA-binding结构域;(3)克隆美达霉素野生菌中的一个核糖体再生因子,在野生菌中的超表达,作为一个多效调节因子,可以明显促进美达霉素的积累。
  • 摘要:参与抗生素生物合成的调控蛋白有很多,这其中同源性更近的两个蛋白(放线紫红素合成途径中的actⅥ-ORFA和美达霉素基因簇中的med-ORF10)在前期的功能分析中认为是参与抗生素合成调节,但机制未知。本研究以这两个基因作为研究对象,分别克隆到表达载体pET28a上,导入大肠杆菌中进行原核表达;经过诱导条件的优化后目的蛋白得到高效的可溶性表达;用纯化的目的蛋白注射兔子获得高效价的抗体;利用原核表达体系总蛋白来检测制备的抗体,发现抗体特异性很高。然而利用这些抗体检测这两种抗生素野生菌的总蛋白,却发现阳性条带比预期值大很多,推测把含有相同抗原表位的其他蛋白检测出来了,而目的蛋白表达量太低未能检测出来;也可能是在野生菌中目的蛋白发生修饰(形成二聚体),也有可能目的蛋白分泌出来;进一步对天然状态下的纯化蛋白进行动态光散射分析初步表明这两个小蛋白呈单体存在。
  • 摘要:水霉病作为淡水鱼主要疾病,给渔业生产造成了巨大危害,而放线菌作为抗生素主要生产菌,拟从放线菌中分离筛选出水霉病原菌的拮抗菌,以此来找到水霉病的一些治疗方法。本文从患病的江鳕、鲈鱼、鲫鱼、鲤鱼等主要淡水鱼入手,在其体表粘液、鱼塘泥水中分离出放线菌20株,并从中筛选出了5株具有较强拮抗作用的放线菌(抑菌圈大于1cm)。分离培养基是高氏一号琼脂培养基(28℃),抑制剂为重铬酸钾75mg/L与青霉素2mg/L,培养时间为5-8天。筛选培养基为PDA培养基,拮抗实验采用琼脂块倒置法,将放线菌琼脂块菌朝下放置在培有水霉病原菌的PDA培养基平板上,28摄氏度条件下培养3-10天,观察抑菌圈大小,放线菌琼脂块预培养8天左右为最好,水霉病原菌培养2天左右(28℃)。
  • 摘要:使用DNA同源重组技术,构建了丁香假单胞菌丁香致病变种野生型和pcs-突变型菌株。(a)分别接种野生型和pcs-突变型至生长4周的大豆叶片。接种后2天观察,发现野生型出现明显褐斑,而不能合成PC的pcs-突变型则不明显。这是首次将细菌PC与植物病原细菌的致病性联系在一起。(b)分别将丁香假单胞菌丁香致病变种野生型和pcs-突变型放入加有1%胆碱的HMM培养基中培养,收集细菌菌体和培养液并制备胞质蛋白和分泌性蛋白,然后使用制备的抗HrpZ多克隆抗体,检测野生型和pcs-突变型的细胞质中HrpZ1蛋白的含量,结果显示HrpZ蛋白在野生型和突变型胞质中含量无明显差别,但野生型分泌性蛋白中有HrpZ蛋白,而pcs-突变型则无。由于HrpZ是Ⅲ型分泌系统分泌的效应蛋白,推测Ⅲ型分泌系统的活性可能与磷脂酞胆碱相关。用另外一个Ⅲ型分泌系统分泌的效应蛋白AvrB作相同的测定,得到与H中Z相同的结果。因此,磷脂酞胆碱缺失导致植物病源菌致病能力丧失,与细菌分泌系统的功能相关。(c)分别用野生型和pcs-突变型的培养物上清液作抑菌实验,发现仅野生型的培养物上清液对红曲霉生长有明显的抑制作用,而pcs-突变型则不明显,提示PC的有无与丁香霉素的分泌有关。这些研究结果表明细菌PC可能影响细胞膜上的分泌系统的功能,进而影响细菌的致病性。(d)分别将hrpZl基因导入无毒的土壤假单胞菌593野生型和pcs-突变型,在含有胆碱的HMM分泌性培养基中培养。Western blotting揭示,仅野生型分泌HrpZ蛋白而pcs-突变型则不能。用大豆和烟草作实验材料,接种细菌或HrpZ蛋白后4天观察,土壤假单胞菌593野生型和pcs-突变型都不侵染大豆和烟草叶,而hrpZl-转化的野生型显示与HrpZ蛋白一样的超敏反应(HR)但hrpZl-转化的pcs-突变型则未显示。这些研究结果佐证了在丁香假单胞菌丁香致病变种研究中获得的结论,即磷脂酞胆碱调控细菌分泌系统的功能。
  • 摘要:本论文对hispidin的抗肿瘤分子作用机制进行了深入研究。MTT筛选发现hispidin对多种体外人源的肿瘤细胞有生长抑制或诱导死亡作用,其中对胃癌SGC-7901、肺癌A549、肝癌HEPG2,胰腺癌BXCP-3等效果较好,72小时IC50均在15μg/mL以下,而且相同剂量下对正常胃上皮GES-1和正常肝细胞L-02几乎无毒性。Hispidin处理后,细胞并未表现出Caspase3、8、9活性升高等凋亡现象。透射电镜证明,hispidin处理后,肿瘤细胞线粒体、内质网、细胞骨架等遭到破坏,出现脂滴,细胞发生了坏死。Hispidin作用机制研究发现,hispidin能够调节肿瘤细胞有丝分裂素等微管蛋白调控蛋白的磷酸化程度,导致微管蛋白形状波动。这一变化协同hispidin引起的ROS,引起了肿瘤细胞溶酶体的完全渗漏,增加了细胞质内钙离子和一氧化氮的选择性升高,最终选择性引起了肿瘤细胞的坏死。
  • 摘要:单核细胞增生李斯特菌(LM)属于典型的细胞内寄生革兰氏阳性菌,能够引起食源性疾病—李斯特菌病。LM的感染周期和主要的毒力因子的研究很已经透彻。尽管如此,但这些研究并未阻止李斯特菌病的再次出现,目前在一些欧洲国家仍有报道。LM不仅可以在食品的储藏环境及加工过程中生存和繁殖,而且能够形成生物被膜,增加了其在食品加工流水线上的抵抗力,而导致食品污染。不同的血清型分离株其生物被膜形成能力有显著差异,但生物被膜形成与各血清型菌株之间的关系目前还未建立。胞外多糖、胞外DNA和鞭毛在LM被膜形成中起一定的作用,但其原理尚未被完全阐明。细胞之间的代谢交流和密度感应信号系统LuxS和Agr均参与调控生物被膜的形成。而且,一些分子,如PPGPP合成酶ReIA以及BapL在被膜形成中起一定的作用。本文简单介绍了LM被膜的形成过程及结构,重点对LM生物被膜形成的相关分子机制进行了综述与讨论。
  • 摘要:将细菌疫苗用于肿瘤的治疗和预防已获得多方面进展,在动物以及人体临床实验研究中均显示出广阔前景。单核细胞增多性李斯特菌因其独特的生物学和免疫学特性而备受重视。单增李斯特菌(以下简称LM)被专职或非专职吞噬细胞摄入后借助于自身分泌的毒力因子的协调作用在吞噬细胞内生存繁殖,同时引发机体的细胞免疫应答及体液免疫应答。将肿瘤特异性或相关性抗原基因导入减毒的LM中,能显著增强宿主的细胞免疫应答反应,效应细胞靶向性地进入肿瘤组织作用于肿瘤细胞,引起肿瘤细胞凋亡,肿瘤退化,且不易复发,因此从理论上分析,重组减毒LM是一种安全有效的抗癌疫苗载体。此文章主要从单核细胞增多性李斯特菌的生物学特性、作为肿瘤靶向性疫苗载体的可行性和优越性、在抗肿瘤临床应用中的问题和前景这方面的研究进展进行了阐述。
  • 摘要:目的:BCG对成人肺结核的预防效果不稳定,研制预防成人肺结核疫苗的思路主要侧重于卡介苗初免-亚单位疫苗/重组卡介苗增强免疫的策略。免疫佐剂是亚单位疫苗研究中的重要方向。CpG7909是近年发现的可用于人体的新型佐剂,具有较强的免疫刺激能力。本研究选取本课题组已证实具有较强免疫保护效果的ESAT6-Ag85A融合蛋白抗原作为亚单位疫苗,旨在探讨CpG7909免疫佐剂能否增强结核分枝杆菌亚单位疫苗的的免疫保护效果。rn 方法:将实验动物小鼠分为Cp7909G组和弗氏不完全佐剂对照组,以ESAT6-Ag85A融合蛋白(Pe685A)为亚单位疫苗,将CpG7909和弗氏不完全佐剂分别与Pe685A混合均匀后免疫小鼠,采用MTT,检测脾淋巴细胞增殖、ELISA检测血清特异性抗Pe685A抗体、FACS检测脾淋巴细胞CD4+与CD8+T细胞分型、RT PCR检测肺脏细胞因子水平。rn 结果:与弗氏不完全佐剂比较,CpG7909作为佐剂,与亚单位疫苗Pe685A免疫小鼠后,能刺激小鼠肺脏产生如IFN-γ、TNF-α、IL-6、IL-10和IL-12等细胞因子表达水平升高,增强脾淋巴细胞增殖,促进脾脏CD4+T淋巴细胞分化,诱导更强的Th1型细胞免疫的产生。rn 结论:CpG7909有望成为增强结核分枝杆菌亚单位疫苗免疫保护效果的新型免疫佐剂。
  • 摘要:嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)可通过呼吸道进入人体肺部,在肺小泡巨噬细胞内增殖,造成军团菌性肺炎及自愈性的庞蒂亚克热。其特殊的胞内宿主寄生增殖过程,使得军团菌成为研究一大类胞内病原细菌的模式生物。深入研究军团菌的致病机制对于揭示病原菌与宿主之间的相互作用以及抗菌药物筛选具有重大意义。在真核细胞中,具有F-box结构域的Skp2蛋白与Skpl参与组成SCF(Skp 1-Cullin-F-box)复合体,该复合体是已被鉴定的泛素连接酶E3的一种,与泛素激活酶(E1)、泛素连接酶(E2)构成蛋白泛素化体系,介导细胞周期相关蛋白p27等靶蛋白的泛素化并最终使其降解。除了参与蛋白质泛素化途径之外,F-box蛋白还参与转录延伸等过程。因此推测军团菌中具有F-box结构域的效应蛋白也发挥类似功能。在军团菌中有5种具有F-box的效应蛋白,首先利用酵母双杂交以及Pull-down实验,证明了其中一种,即LegUl与Skpl相互作用。Ensminger et al.(2010)证实了,除了LegU1之外,另外两种具有F-box的效应蛋白LegAU13、LicA同样可以与Skp1相互作用,余下的两种效应蛋白Lpg2224、Lpg2525则不与Skp1相互作用。但是至今没有证据显示己知的相互作用对于军团菌的胞内增殖有任何影响。
  • 摘要:鞭毛是细菌的重要运动器官。并且,鞭毛对于很多病原菌的侵染能力具有十分重要的作用。编码鞭毛组分蛋白质的基因收到严格的调控。其中,FlhD4C2复合物位于整个鞭毛合成流程的最前端,它能结合在二级鞭毛蛋白基因启动子的上游位置,作为转录激活因子调控其他鞭毛蛋白表达。YdiV是肠道细菌中普遍存在的一种蛋白。前期研究发现,它有调控细菌移动性的功能,并且对沙门式菌等致病菌的感染过程中发挥了一定作用。YdiV可以通过与FlhD4C2形成超级复合物,使F1hD4C2不能结合DNA,从而关闭鞭毛基因的表达。研究表明,YdiV对于FlhD4C2的抑制作用存在一个浓度阈值,低于这个阈值可能没有抑制作用。通过结构生物学的方法解析了YdiV单独的结构以及YdiV与FlhD复合物的结构,通过结构的分析结合生化和体内遗传试验推出YdiV发挥功能的模型。当YdiV处于低浓度时,即FlhD4C2仅结合一个或两个YdiV时,YdiV-FlhD4C2复合物结合DNA的能力没有变化。当YdiV的浓度持续积累,结合4个YdiV所形成的YdiV4-FlhD4C2完全丧失了原有的形状,将FlhD4C2六圆环的打开,使其不能结合DNA。这种独特的调控机制对于阐明细菌如何通过调节鞭毛的合成从而使其运动性与周围环境相适应具有有重要意义。
  • 摘要:利用染色体整合与进化的表达载体,将番茄红素合成基因整合到大肠杆菌染色体上,并采用三氯生诱导染色体进化技术,构建了一株无质粒、不含抗生素筛选标记的工程大肠杆菌CBW12241,摇床发酵可产番茄红素33.43mg/gDCW,达到国际领先水平。利用同样策略构建了一株无质粒、发酵过程不需添加抗生素的工程大肠杆菌TBW20134,可产10.7mg/gDCW的辅酶Q10,该值为工程大肠杆菌的最高水平,达到了国际上工业生产菌株的水平。
  • 摘要:锰(Mn)是地壳中含量仅次于铁的第二大过渡金属元素,氧化锰是在生物地球化学循环中起重要作用的一种高反应活性矿物,而微生物对Mn+的氧化作用是自然界中氧化锰矿物形成的主要动力。本研究以一株分离子山东崅屿土壤中的高锰氧化活性细菌A94为研究对象,研究了土壤锰氧化细菌的Mn2+氧化机制。已已发表的锰氧化相关基因为对象,针对A94中的三十余个相关基因进行了RT-PCR实验。实验证实多铜氧化酶基因(mco)是其中唯一一个在Mn2+胁迫条件下转录水平提高的基因。从A94中扩增到全长的mco,体外纯化的mco却不表现出锰氧化活性。而将Mco分别与大肠杆菌和芽胞杆菌表面展示系统的运载蛋白构成融合基因,并连接于相应表达载体后导入受体菌,成功构建了能够在其细胞表面展示MCO的大肠杆菌与芽抱杆菌表面展示工程菌。经SDS-PAGE,western blot、免疫荧光显微镜观测与流式细胞仪分析,证实MCO在细胞表面的定位。将表面展示工程菌株在一定浓度的Mn(Ⅱ)中诱导培养后,在菌落与培养基中均可观测到特定的氧化锰沉淀。经LBB测定,证实在宿主细胞表面定位的MCO可以氧化Mn(Ⅱ)。而且在扫描电镜下观察,可以看到规则的菌胶膜形成。目前本实验室正在进行对其氧化机制的研究工作。
  • 摘要:华癸中慢生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)仅能与紫云英属的少数种类共生,形成有效固氮的无定型根瘤,在互接种族中独属一族。谷胱甘肽S-转移酶作为重要的抗氧化物质,在共生中发挥极为重要的作用。本研究在前期分离获得一个华癸中慢生根瘤菌早期共生新基因gstH(编码谷胱甘肽S-转移酶)的基础上,对gstH基因的功能进行了深入研究。利用质粒快检以及PCR方法,确定了该基因位于华癸中慢生根瘤菌7653R菌株的染色体上;将华癸中慢生根瘤菌gstH基因克隆到大肠杆菌表达载体,其表达产物具有谷胱甘肽S-转移酶活性,从而明确了该基因的谷胱甘肽S-转移酶编码功能。此外,gstH基因缺失会影响华癸中慢生根瘤菌的生长能力、重金属的抗性水平以及耐酸性能;进一步通过定量RT PCR检测了gstH基因的表达差异,发现在根瘤菌侵染阶段,华癸中慢生根瘤菌gstH基因的转录水平明显提高。本研究结果将为揭示谷胱甘肽S-转移酶在根瘤菌早期共生中的作用机制提供理论基础。
  • 摘要:本研究从恩施硒矿土中分离纯化约100株还原性较强的细菌,并对其中的60株进行了16S rDNA基因测定,初步鉴定这些菌株分布于放线菌纲、变型细菌纲和厚壁菌门,共计18属。其中一些菌株的亚硒酸钠MIC浓度可达200 mM。表明恩施硒矿区具有丰富的代谢硒的微生物类群。扫描电子显微镜图片显示,还原亚硒酸钠显红色的菌株都能够在细菌体外观察到纳米球的存在,纳米球的直径约100-200 nm。这些菌株还原亚硒酸盐形成红色单质硒的分子机理正在进一步研究中。
  • 摘要:由不同链霉菌产生的holomycin和thiolutin是一类二硫吡咯酮类化合物。据报道,这两种N-酰基化的二硫吡咯酮类抗生素具有良好的抑制上皮细胞粘连和肿瘤细胞生长的作用。thiolutin和holomycin的结构相似,区别仅在于thiolutin的化学结构比holomycin多了一个甲基。通过生物信息学分析及异源表达的方法,成功克隆及鉴定了来自Streptomyces clavuligerus(棒状链霉菌)中holomycin的生物合成基因簇。同时,也克隆了来自Streptomyces thioluteus中thiolutin的生物合成基因簇,并且在异源表达宿主Streptomyces albus中成功的进行了相关的功能验证工作。
  • 摘要:虾青素是一种橘红色的酮式类胡萝卜素,其超强的抗氧化活性是番茄红素等抗氧化剂的1000倍以上。通过法夫酵母(Phaffia rhodozyma)发酵生产的天然虾青素在水产养殖、食品、医药、化妆品等领域具有广阔的应用前景。本室前期通过诱变获得了中温型高产突变株MK19,是工业生产中节能高效的备选菌株。rn 为探究MK19中虾青素的增产机制,比较了MK19和野生菌株中虾青素及其旁支代谢途径在代谢终产物及基因表达水平的差异,发现MK19脂肪酸和麦角甾醇含量较野生型减少,虾青素含量增加。Q-PCR结果表明,类胡萝卜素合成基因crtI, crtE, pbs和ast在MK19中高表达,推测,该菌株细胞内脂肪酸和麦角固醇减少,积累的大量乙酞-CoA等前体和NADPH、 ATP等辅因子,被活跃的虾青素合成途径所利用。采用液质联用方法检测细胞不同色素含量水平,发现了一未知色素在细胞中积累,经过量表达虾青素合成酶基因ast,有效地促进β-胡萝卜素及该产物转化为虾青素,使突变株的虾青素产量又提高了33.5%。
  • 摘要:紫杉醇是一种复杂的具有抗癌活性的三环二萜类生物碱,是治疗乳腺癌、卵巢癌和宫颈癌等多种癌症的特效药,目前人们主要从红豆杉属植物中提取分离。本文以南方红豆杉植株的茎为材料,通过微生物学技术手段从中开展内生菌的分离、筛选及纯化,再以紫杉醇标准品为对照,对各内生真菌发酵液进行薄层层析、HPLC色谱分析,获得可能具有产紫杉醇能力的内生真菌,并对其进行菌株鉴定。rn 薄层层析、HPLC色谱分析的结果表明,由南方红豆杉茎部分离筛选获得的内生菌红茎-3的发酵抽提产物与紫杉醇标准品具有相同的比移值(Rf值)和保留时间,可以初步判定红茎-3内生菌可能具有产紫杉醇的能力;传统的菌株鉴定及18SrDNA序列测定分析表明,内生菌红茎-3为拟茎点霉属(Phomopsis sp.)的丝状真菌。
  • 摘要:采用组织块法对喜树根和茎的内生菌进行了分离纯化,共分离得到11株内生菌。将纯化后的这些内生菌进行摇瓶和平皿静止培养,在经过过滤、冻融、研磨、萃取等一系列预处理后,采用薄层层析(TLC)对其菌丝提取物进行分析,结果显示有一株内生菌菌株(初步命名为喜根-11)的产物在层析带上的的迁移率Rf值与喜树碱(Camptothecin,CPT)标准品十分接近,初步表明该菌株可能具有产喜树碱类物质的能力。随后采用点植培养法、载片培养法和插片法等常规方法对喜根-11的菌落、菌丝体和孢子等主要形态特征进行了鉴定,初步判定喜根-11可能为核盘菌属。
  • 摘要:猪胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniae,APP)是一种高度接触性传染性病原菌,引起猪传染性胸膜肺炎,对世界养猪业危害严重。APP属于兼性厌氧菌,在感染宿主一段时间后,可以在缺氧的坏死组织中长期感染。然而,APP在厌氧条件下的存活及其基因表达调控机制尚缺乏深入研究。本研究利用表达谱芯片检测到APP在厌氧条件下的627个差异表达基因,占APP全部ORF的29%。研究初步推导出APP在厌氧环境中生存和感染的分子机制:糖酵解途径中的多种酶以及能进入糖酵解途径的各种碳源的转运蛋白均上调,发酵途径中的重要酶和其代谢产物也显著上调,同时,将DMSO作为电子受体的DMSO还原酶上调,这些代谢途径的变化满足了APP在缺氧组织中能量的需要;同时,大量铁摄取蛋白和一些蛋白酶上调,增强了APP营养物质摄取的能力;脂多糖和肽聚糖合成以及生物被膜形成上调,增强了APP的定植能力,并逃避了宿主的免疫清除。在这些过程中ArcAB和NarQ/P可能起到了重要调控功能,这两对双组份系统和其他未见功能报道的调控基因在APP厌氧调节中的具体机制值得深入研究。
  • 摘要:采用平板划线分离法从健康无病害的半夏(Pinellia ternate)根、茎、叶和果组织中分离获得内生真菌14株。对这些菌株分别发酵,用等体积乙酸乙酯和水饱和正丁醇依次萃取发酵液,得到菌液乙酸乙酯提取物和正丁醇提取物,95%乙醇对菌丝体进行索氏提取,得到菌丝体乙醇提取物。选择金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、地衣芽孢杆菌、肺炎克雷伯、绿脓杆菌、无乳链球菌等6种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌,用牛津杯法对粗提物的抑菌活性进行筛选,结果发现在25mg/ml浓度下,有六种粗提物的抑菌圈在15mm以上,分别为BX-3s、BX-Ss、BX-121-2y、BX-13121-2y。对活性最好的BX-8s提取物的化学成分跟踪分离得到了三个化合物,分别鉴定为2-羟基-14-二十三烯酸(1)、麦角甾醇(2),5α, 8α-环二氧-24ζ甲基胆甾-6,22-二烯-3β-醇(3)。用96孔板法测定了以上三个化合物的最小抑菌浓度(MIC)。结果表明,它们对于供试菌均有一定的抑菌活性,其中麦角甾醇(2)对金黄色葡萄球菌的MIC为60μg/ml。
  • 摘要:本研究采用代谢工程的手段,以不能转运利用纤维二糖的酿酒酵母为受体,通过重构纤维二糖利用途径筛选鉴定到了瑞氏木霉的一个纤维二糖转运蛋白。序列分析比对结果表明,该转运蛋白可能是一个葡萄糖转运蛋白,进而在不能转运利用葡萄糖的酵母菌株中表达该转运蛋白,使得此酵母菌株能够以葡萄糖为唯一碳源生长,表明所筛选获得的纤维二糖转运蛋白也是一个葡萄糖转运蛋白。进一步采用基因敲除手段,研究了该转运蛋白在瑞氏木霉纤维素酶诱导表达中的作用。与野生型菌株相比,转运蛋白缺失菌株基本丧失了在纤维二糖作为诱导物下的纤维素酶诱导能力,表明了其在纤维二糖诱导纤维素酶产生中的重要作用;但是缺失菌株在纤维素条件下的纤维素酶诱导表达并未受到明显影响。
  • 摘要:目的:分离能够以菲作为唯一碳源和能源进行生长繁殖的微生物,并研究菲的降解特性,为多环芳烃的生物降解机制和工业应用的研究奠定基础。方法:将克拉玛依油田附近稠油污染土壤采集,采用水-硅油双相体系和平板升华法分离筛选出一株菲降解菌,根据形态、生理生化特性及16S rDNA比对鉴定该菌株,并对菲的降解时间和耐受性进行了实验。结果:筛出菌株y-8鉴定其为弯曲假单胞菌(Pseudomonas geniculata),在菲浓度为100mg/L,30℃,接种量2%, pH=7.0,170 r/min条件下摇瓶培养72 h,得到菲的降解率为93.7%;该菌能耐受3000 mg/L的菲,对菲不同初始浓度生物降解动力学建立指数模型,得到方程In C=-0.0451t+A。结论:该菌对菲的耐受性较好,指数模型结果和该菌降解菲的实际情况具有高度拟合性,说明模型具有可行性。
  • 摘要:结核病是严重威胁人类健康的重大传染病,多药耐药结核菌株的增加使结核病的防治更加困难,现有的抗结核药物已不能满足临床的治疗需求。由于结核分枝杆菌(MTB)的生长周期长、操作危险性大,更增加了抗结核药物开发的困难,而模式菌的选择和使用为抗结核药物的研发提供了便利。海分枝杆菌生长周期短、危险性低、与MTB同源性高,是较为理想的MTB模式菌。为了进一步评价海分枝杆菌(BAA-535)是否适用于抗结核药物的筛选,本研究选取了14种临床应用的一线、二线抗结核药物对菌株BAA-535的敏感性进行了评价。体外研究发现BAA-535对9种药物的敏感性与MTB基本持平,对异烟肼、利福平、链霉素和对氨基水杨酸的敏感性明显降低,对D-环丝氨酸的敏感性显著增高。将药物作用于巨噬细胞内的BAA-535,发现与MTB相比药物敏感性均明显降低,其中氧氟沙星的活性较高,其次为利福平、乙胺丁醇、环丙沙星。本研究表明,海分枝杆菌的菌株BAA-535与MTB相比药物敏感性偏低,尤其是感染细胞后菌体的敏感性显著降低,但是在体外对D-环丝氨酸表现出了高度敏感,说明海分枝杆菌作为抗结核药物筛选的模式菌在药物敏感性上存在一定的特异性。
  • 摘要:水霉病是危害渔业生产的主要疾病之一,目前,并没有有效地防治方法。当前对水霉菌的研究匮乏,水霉菌的分类地位也存在争议。从患病的鲢鱼,鲫鱼,河鲈,鲤鱼肌肉中分离出15株丝状真菌,经人工感染实验其中8株丝状真菌JY6、JY7、JY15、HL01、LY04、JY10、HL04和HL02具有致病性,进一步研究了其形态与生长特征。实验结果表明,菌株的菌丝结构,透明度,分枝寡聚,游动孢子囊的外形,游动孢子的排列方式以及孢子的释放方式,藏卵器的形状等均呈现多样性。特别指出的是,HL04菌株可分泌红色色素,极具进一步研究价值。根据形态及生理学特征鉴定菌株JY10,JY15,HLO1,HL04为水霉目,水霉科,破囊霉属;菌株LY04为水霉目、水霉科、水霉属;菌株JY06,JY07为水霉目、水霉科。此外,对其中三株菌HLO1,LY04,JY10进行了理化鉴定,结果表明在15℃-35℃,pH5-pH9范围内均可生长,最适生长温度和pH范围分别是25℃和7。同时LY04对NaCl敏感,质量分数为2.5%的NaCl即可抑制其生长。而这三种菌株在NaCl质量分数为1%时生长最好,表明长期生活在新疆的鱼较适应高渗透压环境。
  • 摘要:从三次采样得来的云杉腐朽木屑中,分离筛选出具有木质素降解能力的白腐真菌并对其进行鉴定。经分离纯化,获得17株能在PDA-愈创木酚培养基平板上产生明显变色圈的真菌。在实验过程中,用72%硫酸水解法从云杉木屑中提取了平均提取率达到18.3%的木质素。用10mm的无菌打孔器接菌后,在一周内测量了17株待选菌株并在PDA-愈创木酚培养基平板上测量其生长直径及脱色圈直径,通过DNA提取、PCR、测序、Gene Bank比对等分子生物学手段鉴定出了10株真菌,其中有燕麦叶枯菌、赤霉菌、镰刀菌、镰孢菌等。
  • 摘要:高盐环境是备受关注的胁迫因子之一,以酿酒酵母为模式生物开展盐胁迫机理研究,一直是生物学研究的一个热点。本实验室的前期研究,发现酿酒酵母转录因子Bdf1p与盐胁迫反应有关,表现为其缺失突变体bdf1△对高盐敏感。Bdf1p为含溴结构域转录因子,通过参与TFIID和SWR1复合物的形成来调控基因转录,与组蛋白的乙酞化赖氨酸位点结合。Bdf2p为Bdf1p的同源蛋白,且bdf1△bdf2△双缺菌株不能存活。Sir2p是负调控转录因子,通过对组蛋白的去乙酞化抑制基因的转录。
  • 摘要:浅蓝霉素A有着独特的二联吡啶环结构,具有抗真菌、抗细菌活性,最近研究发现还具有被开发成为免疫抑制剂的潜力。为了阐明浅蓝霉素A的生物合成机制,以浅蓝霉素A生产菌株,海洋放线菌Actinoalloteichus cyanogriseus.WH1-2216-6为研究对象,克隆得到了浅蓝霉素A的生物合成基因簇,并对其生物合成基因的功能进行了研究。研究表明,浅蓝霉素A合成过程中的氨基酸添加和水解机制类似于抗生素xenocoumacin合成过程中的保护/去保护机制,其产生的原因还有待进一步的研究。
  • 摘要:本实验室所研究的单核细胞增生李斯特菌是一种胞内菌,其主要的调节因子PrfA在整个过程中起着举足轻重的作用,而PrfA的活性受多方面的影响,尤其是碳水化合物的代谢,两者之间有千丝万缕的关系。此外,PrfA作为毒力基因的主要调节因子,也直接或间接的影响毒力的表达。PrfA与碳水化合物有关系,也在毒力调节中起作用。那么,PrfA是否起到桥梁作用来研究碳水化合物的摄入与毒力的关系,这是笔者的初步猜测及接下来的研究工作。
  • 摘要:单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)属革兰氏阳性、胞内兼性寄生菌,是重要的食源性致病菌之一。多年来, LM被用作研究胞内感染的模式微生物。一系列的实验已经阐明了胞内感染的基本机制,目前的研究开始集中在LM感染胃肠道的阶段。事实上,该菌已被证明能引起胃肠道症状,尤其是缺乏免疫力的个体。LM在胃肠道内各种微环境生存的能力是食源性传染至关重要的因素。LM在胃酸条件下的生存需要有谷氨酸脱羧酶系。此外,肉碱摄取系统(OpuC)在LM感染小鼠胃肠道及其后的侵入性感染中起重要作用。LM在胆汁盐条件下生存,无论在体外还是体内都需要胆盐水解酶(Bsh)、以及胆汁排除系统BiIE的作用。最后,这些系统(包括Bsh,OpuC and BiIE)是由两个因素Sigma B和PrfA所控制的。本文重点对LM与宿主胃肠道的交互作用的最新研究进展进行了综述和分析。
  • 摘要:流式细胞术(Flow Cytomtry,FCM)是利用流式细胞仪,对高速流动的细胞或亚细胞表型特征进行快速定量测定和分析的方法,具有其它方法不可替代的优势,不仅可以测定细胞大小、细胞内部颗粒的性状,还可以定量检测细胞的存活性、生长周期、代谢活力、DNA含量,以及一系列酶的活力等表型特征。本文综述了流式细胞术在酿酒酵母乙醇发酵研究的应用。近年来,利用FCM技术监测酿酒酵母在发酵过程中的细胞表型变化,短时间内实现对群体细胞进行单细胞水平上的分析,已定量检测到酿酒酵母菌株的细胞脂类组分、细胞膜完整性、酯酶活力等在发酵过程中发生了显著变化,显示了酿酒酵母菌株某些表型与发酵性状定量的相关关系。随着实验技术研究的进步,利用FCM的定量分析,有望发现与酿酒酵母乙醇发酵特性相关表型特征,找出优良酿酒酵母菌株特有的细胞表型及其量化指标,应用上为高性能发酵菌株的选育和复壮提供快捷、可行的量化鉴定方法,在理论上为研究酿酒酵母乙醇发酵途径与表型之间的定量关系,探讨酵母的生命现象提供了新的切入点,提高人们对微生物乙醇生物合成的生命活动规律研究的认识。
  • 摘要:本实验室采用模式生物酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为替代宿主系统对青枯菌可能的效应蛋白进行快速筛选和功能研究,即将青枯菌可能的效应蛋白编码基因转入酿酒酵母内进行诱导表达,观察其对酵母生长的抑制作用。结果表明,已克隆的32个基因中有15个的表达对酵母的生长具有不同程度的抑制作用,表明这些蛋白影响了酵母生长代谢的某些环节,其中三个对酵母生长具有强烈的抑制甚至致死性,暗示其可能作用于细胞生长的某个关键通路。结构预测分析表明部分效应蛋白具有真核生物蛋白的功能结构域。以上结果为阐明这些蛋白在感染植物宿主中的功能奠定了基础。
  • 摘要:从草鱼出血病发病地区提取病料,感染草鱼肾细胞(CIK)并提取病毒基因组(dsRNA),电泳显示出水生呼肠孤病毒基因组的典型特征。应用简化的FLAC技术(Full-length amplification of cDNAs)扩增得到病毒的4个全长基因片段,对其测序与核酸序列BLAST分析,结果表明该样本中存在两种不同株型的草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV),与GCRV-873和GCRV-HZ08高度同源,分别命名为GCRV-JX01和GCRV-JX02。利用无限稀释法分离这两种病毒,并构建qRT-PCR方法,从草鱼血液中成功检测出其他发病地区也存在这两种GCRV毒株的混合感染。本文首次运用dsRNA测序法检测出了GCRV病毒的混合感染,并利用高效灵敏的荧光定量扩增方法从鱼体血液检测草鱼呼肠孤病毒,为草鱼呼肠孤病毒的流行病学研究和免疫防控提供了一种新的技术选择。
  • 摘要:IPP和DMAPP是活化的异戊二烯单位,是合成类固醇、类萜等异戊二烯类化合物的前体,故提高其在菌体内的量,有助于提高异戊二烯类衍生物的产量。例如抗疟疾药物前体青蒿素、自然界中最强抗氧化剂番茄红素、辅酶Q10等。大肠杆菌采用DXP途径来合成IPP和DMAPP,没有甲羟戊酸途径。许多学者研究表明在大肠杆菌中引入甲羟戊酸途径往往能提高细胞内IPP和DMAPP的供给。为此,通过在大肠杆菌工程菌中引入外源的甲羟戊酸途径的相关基因,构建此代谢通路,从而使菌体中可以大量产生IPP和DMAPP。进一步通过密码子优化、底物通道构建和甲轻戊酸途径中上下游途径模块的适配性研究,从而优化甲经戊酸途径以提高IPP和DMAPP在菌体内的产量。
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