發(fā)布時(shí)間：2018-01-12 02:08

  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(yàn)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(duì)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(gè)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(cè)生長(zhǎng)必需的營(yíng)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(zhǎng),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(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)和8種糖利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了代謝途徑驗(yàn)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(gè)基因,762個(gè)反應(yīng)和673個(gè)代謝物。本文測(cè)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(yàn)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(cè)不同稀釋速率下菌體比生長(zhǎng)速率,結(jié)果表明,雖然模型預(yù)測(cè)得到的比生長(zhǎng)速率高于實(shí)際比生長(zhǎng)速率,但是預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)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(jī)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q93;Q78

【參考文獻(xiàn)】

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5 陳t，

本文編號(hào)：1412208