13493.氧化葡萄糖酸桿菌d木糖代謝途經(jīng)的遺傳分析

1、分類號(hào)：望三魚!：生密級(jí)：UDC：華東理工大學(xué)學(xué)位論文氧化葡萄糖酸桿菌D一木糖代謝途經(jīng)的遺傳分析張敏華指導(dǎo)教師姓名：花強(qiáng)教授華東理工大學(xué)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)名稱：發(fā)酵工程論文定稿日期：20130426論文答辯日期：20130531學(xué)位授予單位：華東理工大學(xué)學(xué)位授予日期：————————]1麗再1孺_r晤———一答辯委員會(huì)主席：蕊毫藏答辯委員會(huì)主席：私懸黔評(píng)閱人：奢惠舉’七勇華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第1頁氧化葡萄糖酸桿菌D一木糖代謝途徑

2、的遺傳分析摘要D木糖，木聚糖的成分，是半纖維素植物細(xì)胞材料的主要組成部分，也是自然界最充裕的糖類。但關(guān)于氧化葡萄糖酸桿菌利用木糖的機(jī)制很少有報(bào)道，本課題的主要目的是通過相關(guān)基因的功能分析來研究氧化葡萄糖酸桿菌的木糖代謝途徑。早前，本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了缺失膜結(jié)合葡萄糖脫氫酶(mGDH)基因mgdh的氧化葡萄糖酸桿菌621HAmgdh。將該敲除菌在木糖培養(yǎng)基上培養(yǎng)，驚奇地發(fā)現(xiàn)菌體的生長(zhǎng)受到了極大的抑制，而且培養(yǎng)液pH值穩(wěn)定，也沒有木糖酸積累。進(jìn)一

3、步用靜息細(xì)胞催化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)mGDH是負(fù)責(zé)氧化胞外木糖生成木糖酸的唯一酶。本課題首次揭示了mgdh基因在氧化葡萄糖酸桿菌木糖代謝中的重要作用，并提出氧化葡萄糖酸桿菌在利用木糖時(shí)，大部分木糖會(huì)在胞外先被氧化生成木糖酸，木糖酸透膜進(jìn)入到胞內(nèi)后被進(jìn)一步代謝利用，氧化葡萄糖酸桿菌胞內(nèi)存在著木糖酸代謝途徑。然而，當(dāng)mgdh基因被敲除后，菌株在木糖培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)雖然受到明顯的抑制作用，但仍能少量生長(zhǎng)，說明氧化葡萄糖酸桿菌胞內(nèi)應(yīng)該有木糖代謝途徑

4、，因此本研究對(duì)編碼木糖氧化還原途徑中的兩個(gè)關(guān)鍵酶的基因進(jìn)行了研究。這兩個(gè)基因分別是編碼木糖醇脫氫酶的gox0865(xdh)和編碼假定的木酮糖激酶的gox2214(妣)。首先對(duì)xdh進(jìn)行基因敲除，并比較原始菌和敲除菌在木糖和木糖醇上的生長(zhǎng)，結(jié)果表明xdh基因?qū)ρ趸咸烟撬釛U菌的木糖代謝影響很小，但卻是氧化葡萄糖酸桿菌利用氧化還原途徑代謝木糖的關(guān)鍵基因，而且在氧化葡萄糖酸桿菌木糖醇代謝中占據(jù)了重要的作用。其次，由于妣基因生化性質(zhì)不明確，所