教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-11-0057)
- 作品数：8 被引量：33H指数：3
- 相关作者：赵心清白凤武张明明刘海军熊亮更多>>
- 相关机构：大连理工大学中国石油天然气集团公司上海交通大学更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：生物学轻工技术与工程更多>>
- 锌指蛋白及人工锌指蛋白对微生物代谢影响的研究进展被引量：3
- 2014年
- 锌指蛋白由于锌指结构域序列相对保守,识别DNA序列具有高度特异性,所以成为研究较广泛的DNA结合蛋白,但目前对锌指蛋白的研究多集中在真核细胞,而对微生物锌指蛋白,尤其是原核微生物锌指蛋白的研究相对较少。本文综述了近年来微生物锌指蛋白,尤其是原核微生物锌指蛋白的发现及功能的最新研究进展,以及人工锌指蛋白技术在微生物菌株改造中的应用。特定人工锌指蛋白不仅可调控微生物细胞中多基因控制的复杂性状,例如耐热性、乙醇和丁醇耐性、渗透胁迫耐受性等,还可以利用锌指结构域构建DNA脚手架系统,进而构建复合酶系统,从而提高催化效率和代谢物产量。目前报道的用于微生物代谢调控的人工锌指蛋白利用的都是哺乳动物的基因,未来根据不同微生物中天然锌指蛋白的序列进行人工锌指的设计,将拓展人工转录因子技术在微生物全局基因表达调控中的应用。
- 刘卓张飞赵心清白凤武
- 关键词：锌指蛋白人工转录因子
- 酿酒酵母乙酸耐性分子机制的功能基因组进展被引量：20
- 2014年
- 提高工业酿酒酵母对高浓度代谢产物及原料中的毒性底物等环境胁迫因素的耐受性,对提高工业生产效率具有重要的意义。乙酸是纤维素原料水解产生的主要毒性副产物之一,其对酵母细胞的生长和代谢都具有较强的抑制作用,因此,对酿酒酵母乙酸耐性分子机制的研究可为选育优良菌种提供理论依据。近年来,通过细胞全局基因表达分析和代谢组分析,以及对单基因敲除的所有突变体的表型组研究,对酿酒酵母乙酸耐性的分子机制有了更多新的认识,揭示了很多新的与乙酸毒性适应性反应和乙酸耐性提高相关的基因。综述了近年来酿酒酵母乙酸耐性的基因组规模的研究进展,以及在此基础上构建乙酸耐性提高的工业酵母菌的代谢工程操作。结合本课题组的研究,对金属离子锌在酿酒酵母乙酸耐性中的作用进行了深入分析。未来对酿酒酵母乙酸耐性分子机理的认识及改造将深入到翻译后修饰和合成生物学等新的水平,所获得的认知,将为选育可高效进行纤维素原料生物转化、高效生产生物燃料和生物基化学品的工业酿酒酵母的菌株奠定理论基础。
- 赵心清张明明徐桂红许建韧白凤武
- 关键词：酿酒酵母燃料乙醇分子机制功能基因组
- 液泡蛋白酶B对酿酒酵母高温乙醇发酵效率的影响被引量：5
- 2015年
- 【目的】提高酿酒酵母的高耐温性,从而提高菌株在高温下的乙醇发酵性能。【方法】利用染色体整合过表达酿酒酵母液泡蛋白酶B编码基因PRB1。【结果】在41°C高温条件下进行乙醇发酵,过表达PRB1基因的重组酿酒酵母菌株可在31 h内消耗全部的葡萄糖,而对照菌株在相同时间内仅消耗不到一半的葡萄糖。【结论】利用蛋白酶B基因过表达可构建耐高温酿酒酵母菌株,提高在高温条件下乙醇的发酵效率。
- 魏小文马翠熊亮张明明赵心清白凤武
- 关键词：酿酒酵母乙醇发酵
- 不同宿主来源的重组酿酒酵母混合糖代谢比较被引量：4
- 2014年
- 【目的】研究不同工业酿酒酵母宿主背景对重组酵母木糖利用效率的影响。【方法】将木糖利用途径的木糖还原酶(XR)、木糖醇脱氢酶(XDH)和木酮糖激酶(XK)编码基因串联后分别转入3株不同的工业酿酒酵母中,得到重组酵母ZQ1、ZQ5和ZQ7。分别对3个木糖途径代谢基因的表达水平、酶活和重组菌株的木糖发酵效率进行比较。【结果】重组菌株在木糖代谢基因转录、酶活性和木糖利用性能方面有很大差异,其中ZQ5木糖代谢能力最强,ZQ7其次,ZQ1木糖利用能力最弱。ZQ7在初始木糖浓度为20 g/L时木糖利用速率快于ZQ5,表明木糖浓度对重组菌发酵性能评价具有影响。【结论】不同菌株的遗传背景和木糖浓度对重组菌木糖利用的影响很大,评价重组酵母的木糖利用需考虑宿主的遗传背景和底物浓度的影响。
- 左颀张明明程诚赵心清刘海军徐友海朱庆伟白凤武
- 关键词：酿酒酵母
- 微生物遗传多样性的挖掘和代谢工程应用被引量：1
- 2015年
- 随着近年来系统生物学研究的深入,微生物的基因组、转录组、蛋白组及代谢组等不同层次的组学信息不断增加。我国具有丰富的微生物多样性,但目前对多样性的研究大多集中在物种多样性及生态多样性方面,对微生物菌株水平遗传多样性的研究还刚刚起步。以酿酒酵母和链霉菌为例,结合本课题组的成果,总结了近年来利用其基因组序列及转录组蛋白质等功能基因组信息,开发利用其遗传多样性的研究进展。在工业酿酒酵母中发现了多个独特的功能基因,包括絮凝基因及与环境胁迫耐性相关的调节蛋白基因,还发现了独特的启动子序列。此外,在海洋放线菌基因组中也发现了独特的调节基因。对微生物遗传多样性的挖掘利用,不仅有助于深入理解微生物不同菌株中独特的调节方式,也为微生物的代谢工程改造提供了大量新的可利用的遗传组件。
- 赵心清陈洪奇许建韧
- 关键词：酿酒酵母海洋放线菌调节蛋白
- 三种选育高乙醇耐受性工业酿酒酵母方法的比较被引量：2
- 2013年
- 由于乙醇耐性受多基因控制，因此需要从全基因组水平进行改造以期得到高乙醇耐受的突变体。文中分别使用紫外诱变、等离子体诱变及人工转录因子3种方法对工业酿酒酵母Sc4126进行改造，获得了乙醇耐性提高的突变体，并比较了3种方法的正突变率。人工转录因子文库转化的方法获得了最多数量的乙醇耐性突变体，高出紫外诱变和等离子体诱变方法1～2个数量级，且遗传稳定。研究结果表明，人工转录因子技术可以用于对工业酿酒酵母快速进行基因组工程改造。
- 李倩赵心清Jin-Soo Kim白凤武
- 关键词：紫外诱变乙醇耐性酿酒酵母
- 宿主遗传背景对重组酿酒酵母木糖共发酵影响的研究进展
- 2015年
- 木糖是纤维素原料水解液中最主要的五碳糖成分,由于野生的酿酒酵母缺乏有效的木糖利用途径,将外源木糖代谢途径整合至酿酒酵母中使其具有发酵木糖生产乙醇的能力是构建纤维素乙醇发酵菌株的关键。国内外学者的研究表明,同一木糖代谢途径导入不同酿酒酵母菌株中,所得到的重组菌发酵性能存在明显差异,表明宿主的遗传背景对菌株利用木糖能力和发酵性能具有重要的影响。就酿酒酵母宿主对重组菌株的木糖发酵性能的影响进行了综述,分析了产生宿主差异的内在机理,为进一步选育高效木糖共发酵菌种提供借鉴。
- 程诚熊亮于欣水赵心清徐友海胡世洋白凤武
- 关键词：酿酒酵母木糖纤维素乙醇
- 稳定遗传的染色体组合整合酿酒酵母重组菌株的构建被引量：2
- 2014年
- 染色体整合表达可获得稳定遗传的基因工程菌,是工业酿酒酵母育种的重要手段。pAUR135整合载体是抗生素标记基因可循环使用的载体,添加特定的同源臂后可构建在酵母染色体上稳定遗传的菌株。目前对酵母菌的分子育种常需要对多个基因进行过表达,利用pAUR135载体可将不同基因分别整合在不同染色体或相同染色体的不同位点,这种组合整合表达方法可对不同基因的表达强度比例进行调节,构建表型优化的工业酿酒酵母菌株。本研究以木糖代谢途径基因为例,构建了3个pAUR135整合载体,将3个木糖代谢基因依次整合到工业酿酒酵母染色体的不同位点,获得了染色体组合整合表达的代谢工程菌株。与将这3个基因整合在同一个位点的对照重组菌株相比,染色体组合整合的重组菌株木糖利用率提高了24.4%–35.5%。多基因染色体组合整合方法从新的角度对工业酵母进行代谢工程改造,所获得的工程菌株不带有任何外来基因和选择标记,可以保持性状的稳定,是工业酿酒酵母分子育种的新方法。
- 左颀赵心清刘海军胡世洋马中义白凤武
- 关键词：同源重组
