【摘要】：高級(jí)醇在細(xì)胞內(nèi)的代謝是一套完整的體系,探究不同基因的協(xié)同作用對(duì)高級(jí)醇代謝有重要意義。PDC1基因編碼丙酮酸脫羧酶基因,本實(shí)驗(yàn)室李維博士在野生菌α5中敲除該基因后降低了異戊醇和活性戊醇生成量,但異丁醇的生成量顯著提高。因此對(duì)該株菌進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析探索轉(zhuǎn)錄差異基因?qū)Ω呒?jí)醇代謝的影響。以野生菌株α5和親本菌株α5△PDC1為出發(fā)菌株,通過胞內(nèi)同源重組的方法構(gòu)建差異基因敲除的突變株,對(duì)突變株進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn),檢測(cè)風(fēng)味物質(zhì)以及高級(jí)醇生成量。α5敲除PDC1基因突變株正丙醇、異戊醇、活性戊醇和苯乙醇較α5分別降低了4.87%,14.46%、19.83%和 18.17%,而異丁醇生成量較 α5 提高了 69.71%。(1)α5敲除硫胺素基因突變株中,正丙醇含量較野生菌α5分別出現(xiàn)了小幅提高。與PDC1組合雙敲除時(shí)正丙醇生成量較野生菌α5提高了 20%左右;α5分別敲除四個(gè)基因突變株異戊醇生成量沒有明顯變化,與PDC1組合雙敲除后異戊醇生成量較α5分別降低22%左右,活性戊醇、苯乙醇也展現(xiàn)出和異戊醇相似的變化。(2)α5敲除CHA1基因突變株,正丙醇生成量沒有明顯變化。與PDC1組合雙敲除突變株正丙醇生成量較親本菌株α5△PDC1提高了 16.02%,較野生菌α5正丙醇生成量提高了 21.67%。(3)α5敲除AGP1基因突變株對(duì)主要高級(jí)醇生成量沒有產(chǎn)生明顯影響。與PDC1組合雙敲除突變株正丙醇生成量較親本菌株α5△PDC1提高了 19.25%,苯乙醇的生成量下降了 13.45%;較野生菌α5正丙醇提高了 24.05%,苯乙醇下降了 29.17%。(4)α5敲除TIR2基因突變株對(duì)主要高級(jí)醇生成量沒有產(chǎn)生明顯影響。與PDC1組合雙敲除突變株正丙醇生成量較親本菌株α5△PDC1提高了 13.72%,異戊醇的生成量下降了 7.29%;較野生菌α5正丙醇提高了 19.26%,異戊醇、活性戊醇、苯乙醇分別下降了 20.69%、23%和 20.5%。釀酒酵母高級(jí)醇代謝途徑中相關(guān)基因的研究結(jié)果為進(jìn)一步研究各高級(jí)醇生物合成之間的關(guān)系提供了更詳細(xì)的理論依據(jù),為釀酒工業(yè)生產(chǎn)奠定理論基礎(chǔ)。
【圖文】：

ｏｆ邋ｔｈｉａｍｉｎｅ邋ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ邋ｉｎ邋ｙｅａｓｔ；邋（ｃ）邋Ａ邋ｈｙｐｏｔｈｅｔｉｃａｌ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｙｅａｓｔ邋７７／／邋ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ邋ｓｙｓｔｅｍ［８０】邐．逡逑硫胺素代謝途徑及關(guān)鍵基因如圖１－６所示。ＮＡＤ＋和甘氨酸在７Ｔ／／４編碼的噻唑合逡逑－成酶催化下生成硫胺焦磷酸酯，硫胺焦磷酸鹽是所有生命系統(tǒng)中的重要因子，在氨基逡逑酸和碳水化合物代謝的過程中起著至關(guān)重要的作用［８２｜。７７／／２０和７７／／２八可能是７Ｔ／／２２）逡逑編碼ＨＭＰ和ＨＭＰ－Ｐ激酶，這是硫胺素合成過程中所必需的中間體在沒有硫胺的逡逑最小培養(yǎng)基中，７Ｙ／／２０缺失菌株與親本菌株的生長(zhǎng)速度相同，但從ＨＭＰ合成ＨＭＰ－ＰＰ逡逑的能力明顯降低。逡逑經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，尸ＤＣ７，邋ＰＤＣ５或三種基因編碼的丙酮酸脫羧酶可以將逡逑ｃｘ－酮異戊酸脫羧，再經(jīng)脫氫生成異丁醇；這五個(gè)脫羧酶都能將ａ－酮基－（３－甲基戊酸脫羧逡逑脫氫生成活性戊醇［８４Ｊｉ５１。徐國(guó)強(qiáng)［８６１研究了調(diào)控硫胺素合成途徑對(duì)丙酮酸積累的影響。逡逑對(duì)釀酒酵母中調(diào)節(jié)硫胺素合成途徑的兩個(gè)關(guān)鍵基因Ｔ７／／２和７７／／＾進(jìn)行逡逑敲除

也證明了八ＤＣ／和ＰＤＣＵ是編碼丙酮酸脫羧＿的結(jié)構(gòu)儕因，，報(bào)據(jù)＆逡逑ＧＥＮＯＭＥ邋ＤＡＴＥＢＡＳＥ邋（邋ｈＵｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｅａｓｔｇｅｎｏｍｅ．．ｏｉ．ｇ／ｌｏｃｕｓ／Ｓ０００００４０３４／ｇｏ邋）提供的逡逑尸ＤＣ７基因共代謝注釋可知，尸ＺＸ７和ＰＤＯ＿基因參與相同己知的代謝途徑（如
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TS261.11;TQ923

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本文編號(hào)：2607733