基因astE調(diào)控微生物抵御丁醇脅迫的生理機(jī)制解析
本文選題:astE基因 + 大腸桿菌 ; 參考:《基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)》2017年01期
【摘要】:探究敲除精氨酸代謝途徑關(guān)鍵酶ast E對(duì)大腸桿菌抵御丁醇脅迫能力的影響。借助氨基酸分析儀全面分析ast E基因敲除對(duì)細(xì)胞內(nèi)外游離氨基酸水平的變化。同時(shí),通過(guò)測(cè)定ast E缺失突變株抵御丁醇和酸脅迫的能力,并分析兩者之間的聯(lián)系。研究表明:與對(duì)照菌株BW25113相比,突變株△ast E抵御丁醇脅迫和酸脅迫的能力顯著提高,分別提高了30%(8 g/L丁醇)和54.5%(p H 3.0)。同時(shí),通過(guò)胞內(nèi)外氨基酸分析發(fā)現(xiàn),高濃度丁醇脅迫可抑制BW25113和△ast E合成谷氨酸的能力,使其濃度分別降低73.6%和89.1%。在此基礎(chǔ)上,外源添加精氨酸實(shí)驗(yàn)表明:適量精氨酸能有效提高細(xì)胞抵御高濃度丁醇脅迫的能力。敲除精氨酸代謝途徑關(guān)鍵酶ast E可顯著提高大腸桿菌抵御丁醇脅迫的能力,且其調(diào)控機(jī)制與耐酸脅迫密切相關(guān)。
[Abstract]:To explore the effect of knockout arginine metabolic pathway key enzyme ast E on the ability of Escherichia coli to resist butanol stress. The changes of free amino acids in ast E gene knockout cells were analyzed by amino acid analyzer. At the same time, the ability of ast E deletion mutant to resist butanol and acid stress was determined and the relationship between them was analyzed. The results showed that compared with the control strain BW25113, the ability of the mutant ast E to resist butanol stress and acid stress was significantly increased by 30g / L butanol and 54.5g / L butanol, respectively. At the same time, it was found that high concentration of butanol could inhibit the ability of BW25113 and ast E to synthesize glutamate by 73.6% and 89.1%, respectively. On this basis, the experiment of exogenous arginine showed that arginine could effectively improve the ability of cells to resist high concentration of butanol stress. Knockout of the key enzyme of arginine metabolism pathway ast E can significantly improve the ability of Escherichia coli to resist butanol stress, and its regulatory mechanism is closely related to acid stress.
【作者單位】: 廣西科學(xué)院非糧生物質(zhì)酶解國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家非糧生物質(zhì)能源工程技術(shù)研究中心廣西生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21366007) 廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2015GXNSFBA139048,2015GXNSFBA13-9084cb-p C,2014GXNSFBA118129,2014GXNSFAA118078) 廣西科技攻關(guān)項(xiàng)目桂科重(1598004-3,14122004-5) 廣西科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(15YJ22SW05,13YJ22SW02)共同資助
【分類(lèi)號(hào)】:Q93
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