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《华中农业大学》 2013年
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地衣芽胞杆菌Lichenysin的生理功能及高产菌株构建

刘晨  
【摘要】:芽胞杆菌合成的表面活性素是种表面活性很强的脂肽类物质,在微生物原油开采、生物修复、医药抗病毒等领域都具有很大的应用潜能。表面活性素Lichenysin发酵产量低、生产成本高,限制了它的应用推广和研究发展。另外脂肽类物质在其生产菌的生命周期中起到的作用也没有引起足够的重视。本研究的主要目的是构建Lichenysin高产菌株,并研究其在菌体生长中的调控作用。本研究对地衣芽孢杆菌5.licheniformis WX-02全基因组测序的结果分析显示,该菌株具备Lichenysin合成的完整基因:编码合成酶体系的基因操纵.子lchA,及激活合成酶的磷酸泛酰巯基乙胺转移酶PPTases的编码基因sfp。B.licheniformis WX-02发酵液具有排油圈活性,收集上清提取纯化脂肽类物质。提取物进行HPLC-MS分析,结果显示,B.licheniformis WX-02主要合成脂肪酸侧链别为C13、C14和C15的四种Lichenysin G同系物。Lichenysin的合成基因lchA启动子受ComA-P调控,其表达能力较弱。本研究通过基因工程技术,将lchA启动子PlchA替换为强启动子P43,构建成菌株WX-02 P43lchA。以Cooper基础培养基发酵,HPLC检测Lichenysin的相对含量,野生型WX-02 产量为 1249.6 ± 51.6 mAU×s,WX-02 P43lchA 产量为 2130.9 ± 23.3 mAU×s,工程菌WX-02P43lchA的Lichenysin,相比野生型产量提高了 70.53%。此外,敲除lchA的启动子PlchA,得到工程菌WX-02 △PlchA,该菌株同时阻断Lichenysin和ComS的合成;敲除lchA第三个开放阅读框lchAC得到工程菌WX-02 △lchAC,只阻断Lichenysin合成。检测以上两株工程菌的发酵液,都没有检测到Lichenysin,震荡产生的泡沫稀少,菌体生长没受到干扰,达到了构建低泡沫工程菌株的效果。测定野生型与三株工程菌的群游和生物膜合成能力,发现WX-02P43lchA比野生型有极大提高,而两株缺失株的能力则相对减弱或丧失。Lichenysin能促进微生物的群游与生物膜的形成,而这两方面能力又与生物定殖及生物防治息息相关。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:Q93

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