本文關(guān)鍵詞：凝結(jié)芽孢桿菌36D1全基因組代謝網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建和驗證　出處：《華東理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：凝結(jié)芽孢桿菌(Bacillus coagulans)36D1作為一種嗜熱、耐酸的微生物,在工業(yè)乳酸發(fā)酵應(yīng)用上有著極大應(yīng)用前景。目前,對于B.coagulan 的研究主要關(guān)注于發(fā)酵過程和基因修飾這兩個過程,而很少有研究系統(tǒng)性地考察B.coagulans基因組及基因與代謝的關(guān)系。本文首先通過構(gòu)建B.coagulans36D1中等規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)模型,利用通量平衡分析算法預(yù)測生長必需的營養(yǎng)物質(zhì),指導(dǎo)合成培養(yǎng)基優(yōu)化;發(fā)現(xiàn)添加葉酸和酪氨酸后的合成培養(yǎng)基MCDM3++能支持B.coagulans 36D1和P4-102B高密度生長,較合成培養(yǎng)基MCDM3分別提高了 163%和73%的生物量。然后本文基于B.coagulans 36D1基因組序列構(gòu)建了全基因組代謝網(wǎng)絡(luò)模型并進行了實驗驗證。利用Model SEED數(shù)據(jù)庫和人工修正構(gòu)建了全基因組代謝網(wǎng)絡(luò)模型,并通過20種氨基酸代謝實驗和8種糖利用實驗進行了代謝途徑驗證并修正模型中組氨酸和纈氨酸代謝途徑,最后獲得的模型中共包含672個基因,762個反應(yīng)和673個代謝物。本文測定了構(gòu)成B.coagulans 36D1菌體生物量的5種大分子及其單體組成,蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、DNA和RNA各自占凝結(jié)芽孢桿菌干重的45.75%、19.32%、14.33、8.29%和12.17%,這些組分含量轉(zhuǎn)換生成的生物量合成方程式,可作為模型驗證的目標(biāo)函數(shù)。以36D1在合成培養(yǎng)基MCDM3++中不同稀釋速率下的氨基酸、葡萄糖和乳酸代謝速率作為約束條件,利用構(gòu)建的全基因組代謝網(wǎng)絡(luò)模型,通過通量平衡分析算法預(yù)測不同稀釋速率下菌體比生長速率,結(jié)果表明,雖然模型預(yù)測得到的比生長速率高于實際比生長速率,但是預(yù)測結(jié)果和實際結(jié)果之間有著良好的相關(guān)關(guān)系。本文研究結(jié)果為系統(tǒng)性地研究B.coagulans代謝調(diào)控機制奠定了重要基礎(chǔ)。
[Abstract]:In this paper , a full - genome metabolic network model was constructed by using the model SEED and artificial correction . The results showed that the growth rate of the synthetic medium MCDM3 + + can support B.subtilis 36D1 and P4 - 102B . The results showed that the growth rate of the synthetic medium MCDM3 + + can support B.subtilis 36D1 and P4 - 102B .

【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q93;Q78

【參考文獻(xiàn)】

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5 陳t，

本文編號：1412208