酿酒酵母基因组的研究进展

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是第一个完成全基因组测序工作的真核生物,目前在结构基因组学、功能基因组学、模式生物、最小基因组、比较基因组学等方面的研究已经获得了重大的进展,为人类更深入地研究高等生物基因组打下了坚实的基础。本文将从这几个方面着手对酿酒酵母基因组的研究进展进行综述。     

酵母降胆固醇药物筛选模型的建立与应用

根据酵母和人类在固醇代谢机制方面的高度保守性,通过构建不同的麦角固醇合成相关基凼缺失菌株建立了一种新的基于酵母菌的降胆固醇药物筛选模型,并以作用机理明确的药物洛伐他汀和吉非罗其作为对照标准,探索了本模型对降胆固醇药物的筛选条件．进而利用本模型对临床报道有降胆固醇作用的传统中药：丹参、山楂以及成分明确、疗效显著的复方亚油酸胶囊和月见草油胶丸进行了筛选试验．结果验证了利用本模型筛选药物的可行性,并初步分析了上述药物可能的作用机理．     

过量表达鲁氏酵母耐盐基因GPDl对酿酒酵母的影响

GPDl是3撕酸甘油脱氢酶的编码基因,在酵母的耐盐通路中发挥着重要的作用．为了探讨耐盐酵母家族成员鲁氏酵母的GPDl对酿酒酵母的影响,本文利用分子生物学方法构建了质粒YEplacl95一GPDl,并将其转入到酿酒酵母菌株W303中,得到工程菌株WYS．研究发现在菌株WYS中过量表达鲁氏酵母的GPDl,其耐盐性、抗性及甘油产量均明显高于对照菌株wY,特别是在含盐量为18％的情况下菌株WYS甘油产量提高了14．35％．说明GPDl的过量表达是菌株耐盐性提高的重要原因．     

造纸污泥同步糖化发酵生产燃料乙醇

以卫生纸厂初级污泥作为生物质原料,采用同步糖化发酵法生产燃料乙醇,对其工艺条件进行了优化,并考察了3种非离子表面活性剂(Tween-20、Tween-60、Tween-80)对造纸污泥同步糖化发酵的促进效果.结果表明:合适的工艺条件为反应温度36℃、底物质量浓度100 g/L、酵母接种量6%(体积分数)、纤维素酶用量25 FPU/g;Tween-20能显著促进造纸污泥的同步糖化发酵,添加0.2%的Tween-20时,乙醇产率提高14%;上述工艺条件下反应48 h的乙醇质量浓度达19.5 g/L,是理论值的63.9%.对同步糖化发酵前后污泥及发酵液的主要化学成分进行分析,发现大量纤维素已糖化发酵成乙醇,仅少量半纤维素发生水解,水解产物木糖不能被酵母有效利用发酵成乙醇.扫描电镜分析显示造纸污泥经同步糖化发酵后,长条状的纤维大多被破坏,同时出现了大量椭球状的酵母细胞.     

甘蔗糖蜜酒精高产酵母的发酵特性研究

采用20L三联装发酵罐进行甘蔗糖蜜高浓度酒精发酵研究高产酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)MF1001菌株的甘蔗糖蜜酒精发酵特性。结果表明,锤度为20°Bx的糖蜜对菌株生长和发酵均没影响,发酵的适宜温度为30℃,pH值4.0的发酵效果明显优于pH值3.80,传代培养16代及不同的接种量对菌株的发酵没有影响。按目前甘蔗糖蜜酒精生产的发酵工艺,用锤度为20°Bx糖蜜培养基培养菌株,制备种子液,然后将种子液与锤度为55°Bx的糖蜜培养基1∶1混合进行发酵,发酵50h的醪液酒精含量达到了13.2%(V/V),60h达13.8%(V/V),72h达14.3%(V/V)。发酵结束时醪液可发酵残糖含量低至0.44%,发酵效率分别为理论值88.6%(50h)、94.3%(60h)和98.6%(72h)。该菌株有望用于甘蔗糖蜜酒精发酵生产,提高甘蔗糖蜜酒精发酵的醪液酒精含量。     

木糖发酵重组酿酒酵母研究进展

近年来针对木质纤维素类原料生物转化乙醇的研究引起了广泛关注。乙醇的高产依赖于木质纤维素水解液中六碳糖和五碳糖的共同发酵。但是,传统产乙醇酵母酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae 既不能发酵木糖, 也不能利用该五碳糖生长。因此, 研究人员尝试各种方法构建重组酵母菌以提高木糖发酵能力。作者综述了木糖发酵重组酿酒酵母菌的研究进展,包括天然木糖发酵微生物、木糖代谢途径、S. cerevisiae 的代谢工程、原生质体融合以及基因组改组技术, 同时也对目前研究存在的问题及研究前景进行了讨论。     

酿酒酵母功能基因组学研究进展

随着各种微生物基因组序列信息的积累和测序工作的不断完成,酿酒酵母基因组学研究的重点已由传统的结构基因组学发展到了功能基因组学,并从单一的基因功能研究转向多个或整个基因组系统地去了解真核生物生命活动的本能。对基因组学水平上酿酒酵母功能基因的生物芯片分析,代谢通路和功能图谱,以及比较基因组学研究进行综述。     

酿酒酵母2B-39 sam 2在大肠杆菌中的克隆及表达

构建S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(sam2)的基因工程菌,为S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)的工业化生产提供参考。应用PCR技术从酿酒酵母的总DNA中扩增出1.2kb的sam2,构建重组载体pET28a-sam2,将其转入大肠杆菌进行表达和分析。SDS-PAGE显示重组克隆表达的SAM2分子量约47kD,重组蛋白量约细菌总蛋白的20.1%,酶活达到19.6nmol/(h.mL),大肠杆菌表达出了具有生物活性的sam2。     

短小芽孢杆菌C-9葡聚糖内切酶基因的克隆及其在酿酒酵母中的表达

从短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)C-9中克隆得到葡聚糖内切酶基因,该基因包含1980 bp核苷酸,编码559个氨基酸,其N端有一个预测的29个氨基酸的信号肽序列;以YIp5质粒为骨架,构建rDNA介导的多拷贝整合载体,实现葡聚糖内切酶在酿酒酵母中的高效、稳定表达。与对照菌株相比,含有葡聚糖内切酶基因的重组酿酒酵母可以在以羧甲基纤维素为唯一碳源的培养基上生长。     

酿酒酵母钙调蛋白依赖性激酶-2的过量表达及其在氧化胁迫应答中的作用初探

利用PCR方法扩增钙调蛋白依赖性激酶（CaM-dependent kinase ,cmk）-2基因的蛋白质编码序列,经限制性内切酶Kpn I和BamH I酶切后连接入空载体pYES2/NTA构建真核表达载体,构建的pYES2/NTA-cmk2转化酿酒酵母菌株BY4741进行真核表达.经诱导和收集细胞后,对酵母细胞用玻璃珠震荡破壁,收集上清液进行镍离子亲和层析,并纯化Cmk2,纯化的蛋白通过Western blot检测.并且初步研究了Cmk2在酵母细胞氧化胁迫应答中的作用.