耐热酵母中海藻糖代谢途径对热胁迫的响应

海藻糖对酵母的耐热性有重要的作用：既是细胞保护剂,又是热激转录因子Hsf1p的正调节子.因此研究耐热酵母在热胁迫下海藻糖代谢途径的响应,有助于理解酵母的热响应机制,并为获得耐热的酿酒酵母提供理论基础.本文从转录及物质代谢角度对热胁迫下耐热酵母中海藻糖的代谢响应进行了研究.结果表明：在热胁迫下海藻糖代谢相关基因表达水平显著的升高,胞内海藻糖积累后有所下降,在耐热酵母海藻糖相关代谢基因水平和代谢物水平上的响应显示出高度的一致.本文的研究结果支持了热胁迫下酿酒酵母海藻糖作为细胞保护剂以及作为Hsf1p的正调节子的观点,进一步证实了海藻糖在酵母适应高温的过程中起重要作用.     

耐热酿酒酵母海藻糖代谢途径对热胁迫的响应

为深入探讨酵母的热响应机制,测定了热胁迫条件下耐热酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中海藻糖含量的变化,并通过实时定量聚合酶链式反应,分析了热胁迫下参与海藻糖代谢的相关基因的表达.结果表明:在42℃热胁迫下,酿酒酵母细胞内的海藻糖含量显著提高,在处理240min时达到0.20g/g(以细胞干重计),约为热胁迫前的4倍;随着胁迫时间的增加,胞内海藻糖的含量开始下降。参与海藻糖代谢的基因表达变化与海藻糖含量变化高度一致,说明海藻糖在酵母适应高温的过程中起重要作用.     

球孢白僵菌海藻糖-6-磷酸合成酶基因tps1真核表达载体的构建

本研究针对球孢白僵菌的tps1基因,通过双酶切和T4连接,构建了tps1基因的真核表达载体pPIC9K/tps1.PCR鉴定和测序表明,该重组质粒包含了球孢白僵菌tps1基因的全长cDNA序列.并且Bbtps1基因被正确地插入到了pPIC9K质粒的表达框中.因此,该重组质粒可以直接用于tps1基因的酵母表达.     

球孢白僵菌海藻糖-6-磷酸合成酶基因tps1真核表达载体的构建

本研究针对球孢白僵菌的tps1基因,通过双酶切和T4连接,构建了tps1基因的真核表达载体pPIC9K/tps1。PCR鉴定和测序表明,该重组质粒包含了球孢白僵菌tps1基因的全长cDNA序列。并且Bbtps1基因被正确地插入到了pPIC9K质粒的表达框中。因此,该重组质粒可以直接用于tps1基因的酵母表达。     

核桃JrHSP20-1基因鉴定及温度胁迫响应功能分析

探讨核桃(Juglans regia)热激蛋白响应温度胁迫的分子调控机理,为核桃防寒工作等提供理论指导.通过对核桃‘香玲’转录组分析获得1个热激蛋白家族基因HSP20(命名为JrHSP20-1)的全长cDNA序列.采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析在40,44,48,16,10,6℃胁迫下JrHSP20-1在核桃根、茎、叶中的表达.并将JrHSP20-1构建酵母表达载体PYES2-JrHSP20-1进行温度胁迫功能分析.结果显示,JrHSP20-1基因全长891bp,编码的蛋白分子量为33.57KD,含296个氨基酸,理论等电点为5.07.表达分析显示,JrHSP20-1在不同组织均有不同程度的表达;根中,44℃时JrHSP20-1被诱导为对照的2.3倍,48℃时达对照的74.5倍,10℃时被诱导为对照的12.0倍;茎中,48℃时上调最大为对照的300.2倍;叶中,在48℃和16℃胁迫下被诱导较高,分别为对照的82.1,53.8倍.酵母温度胁迫实验发现,在53℃和-20℃胁迫下,重组酵母INVSC1(pYES2-JrHSP20-1)的生命活力及恢复活性明显优于对照酵母INVSC1(pYES2).得出核桃JrHSP20-1基因的表达具有一定的组织特性,响应于温度胁迫诱导,且JrHSP20-1基因能有效提高转基因酵母对高温和低温的耐受力,表明JrHSP20-1基因是核桃抗寒耐高温的有效候选基因,为进一步研究JrHSP20-1的抗寒功能打下基础.     

Elp3基因缺失对酿酒酵母咖啡因耐受性的影响

过量咖啡因(Caffeine, CAF)对真核细胞有毒害作用.Elp3是组蛋白乙酰转移酶Elongator复合物的催化亚基,其缺失会影响Elongator的功能,进而使酵母产生对CAF敏感表型.为研究酿酒酵母CAF耐受性,以不同浓度CAF处理野生型、elp3⊿及转入完整和部分缺失Elp3的elp3⊿菌株,检测其敏感性,并通过RT-qPCR和ChIP实验研究了热激胁迫下SSA3的表达.结果发现常温下各菌株生长均随CAF浓度的增加而减缓,且elp3⊿细胞CAF耐受性下降更显著;高温处理使elp3⊿菌株对CAF更加敏感;在elp3⊿菌株中转入两保守功能域缺失的Elp3,其咖啡因耐受性并无明显变化;无论热激与否,elp3⊿菌株SSA3表达均显著低于野生型对照,Elp3直接参与热激胁迫下SSA3的转录延伸.研究表明Elp3基因缺失和高温处理均可使酿酒酵母的CAF耐受性降低;Elp3两保守功能域为其参与CAF胁迫反应所必需;高温协同处理下elp3⊿菌株CAF耐受性的显著降低可能与此条件下SSA3等应激基因表达受阻有关.     

毕赤酵母热致死动力学模型的建立与检验

毕赤酵母作为最成熟的蛋白质过量表达平台微生物之一,广泛应用于酶制剂、功能性大分子等大宗产品的发酵制造.建立毕赤酵母常规温度下(50~60,℃)的热致死动力学模型,有助于指导毕赤酵母发酵制造体系的菌体后处理工艺,增加菌体利用价值.为了建立毕赤酵母在50~60,℃条件下热致死动力学模型,将不同菌体量的毕赤酵母菌液在50、55、60,℃条件下进行不同时间热灭活处理,通过平板培养活细胞计数的方法评价不同处理方式下毕赤酵母的热致死效果,得到的致死曲线用Weibull模型和多元回归方程进行拟合构建热致死动力学模型,并对建立的模型进行数学检验和实用性检验.结果表明:建立的毕赤酵母热致死动力学模型可靠,具有实际使用价值.本研究所建立的模型能较好地模拟不同温度、不同处理时间对不同菌体量的毕赤酵母热致死效果的影响.并可以为毕赤酵母热灭活处理条件的确定提供计算依据.     

酵母胞内海藻糖微波破细胞提取与传统提取比较

酵母胞内海藻糖大都采用 50 %乙醇 -水溶液回流提取得到 .但酵母经微波破细胞处理后 ,以水为溶剂在室温下提取 1 0 min,就能把海藻糖充分溶出 .与传统浸取相比较 ,微波破细胞提取具有提取时间短、不需有机溶剂、不需加热、海藻糖收率高、杂质溶出少等优点     

酵母菌耐热性的最适热激条件研究

以安琪抗高温酵母菌YY为研究材料,采用30-48℃的不同温度和10～180min不同的时间对酵母菌进行热激诱导产生耐热性的研究,研究表明最适热激温度为42℃,最适热激时间为30min,产生耐热性后,在50℃处理的时间越长,活力越小,在酵母菌的不同生长时期,菌体达到一定的浓度后,耐热性的产生没有显著影响,从28℃升到热激温度42℃所需时间在30-240min内,时间越长产生的耐热性越强。     

热激诱导表达Hd3a的水稻转基因研究

Hd3a(Heading date 3a)基因是光周期诱导水稻开花过程中的一个关键调控基因,它在短日条件下表达并促进水稻开花.通过根癌农杆菌介导的方法将热激诱导表达的Hd3a基因转化到水稻品种日本晴中.热激处理转基因植株后,检测结果表明,叶片中转基因Hd3a的表达水平比热激前显著提高,随后又下降到热激前的水平,说明转基因Hd3a在水稻中可以被热激诱导瞬间的表达.长日条件下热激转基因水稻可成功诱导其抽穗,而同样处理的野生型植株不能抽穗,表明Hd3a的瞬间表达可诱导水稻开花,且其开花的早晚与热激处理的强度有关.