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《山东大学》 2006年
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聚羟基脂肪酸酯产生菌筛选及其在E.coli工程菌中表达与代谢机理研究

张晗星  
【摘要】:聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates或PHA)是很多细菌合成的一种细胞内聚酯,在生物体内主要是作为细胞内碳源和能源的贮藏性物质而存在。由于具有诸如生物可降解性、生物相容性、光学性、压电性、气体相隔性等许多优良性能,而可以应用在众多领域。作为一类难以降解石油烃制品的替代品,PHA可以减轻对土壤和水体的污染,因而被广泛关注并应用。PHA这些年的研究重点在于中长链聚羟基脂肪酸酯(PHA_(MCL))作为特殊的生物高分子材料的开发,由于聚酯的结构可以进行调整,因此高分子的性能就可以很容易的调控以适合特定的要求。这些特殊产品的附加值非常高,因此在生物医药方面的应用前景诱人。 本论文从32株油田分离的菌株,筛选得到高产PHA、PHB的菌株各一株。首次报道了交替假单胞菌属(Pseudoalteromonas)深海适冷菌SM9913,胞内合成PHA;并对生理生化性质及发酵培养条件进行了研究。在其中一株铜绿假单胞菌中,克隆得到phaJ,phaC基因,构建了包括两个脂肪酸代谢相关基因的PHA表达载体。旨在应用基因工程的方法,将外源的PHA合成相关基因在大肠杆菌工程菌株中进行表达,构建了一条新的PHA合成加强型的代谢通路,使受体菌获得高效产生PHA的能力。同时对PHA在细菌体内合成机制,引发机制及对其新陈代谢的调控机制进行研究。阐述了fadD基因在脂肪酸氧化途径中对FadR因子解阻遏作用,揭示了中链脂肪酸被利用的机理;并提出了在大肠杆菌重组菌PHA合成过程中对脂肪酸脱毒作用的概念;从而为合成新型PHA提供理论依据和技术帮助;为最终将产PHA的工程菌应用到医药行业等领域做准备。
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