敏捷气热菌密码子及AUG侧翼序列保守性分析

比较敏捷气热菌和大肠杆菌等9种编码GC含量．以及各异生物的密码子使用情况．结果表明,与敏捷气热菌编码区GC含量比较接近的果蝇．在密码子使用上与之相差最小．它们在分类学上分别属于不同的域,与敏捷气热菌同属古菌．但GC含量相差较大的强烈炽热球菌．则相差较大．说明编码区GC含量对密码子使用偏好．比生物分类学(系统发育)地位更重要．碱基A．C在高、低表达基因中出现的概率差别较大．尤其在-1,-3,-4和7位点;碱基A,C在调控翻译起始效率中的作用．可能大于碱基G,U。因为碱基G,U在高表达和低表达基因中．其出现的概率差别不大．高表达和低表达基因起始密码子侧翼序列中．某些位点保守性存在差异．其中高表达基因-1位和-3全可能与其高表达特性有关．     

一种预测木聚糖酶最适温度的PCANN模型

采用主成分分析法对样本数据集进行预处理,将得到的新样本数据集输入神经网络,构建F/10家族木聚糖酶氨基酸组成和最适温度的主成分分析神经网络(PCANN)模型.结果表明,当学习速率为0.07、动态参数为0.8、Sigmoid参数为0.96,隐含层结点数为5时,模型对温度拟合的平均绝对百分比误差为4.97%,绝对误差为3.03℃.同时,方法具有良好的预测效果,预测的平均绝对百分比误差为4.68%,平均绝对误差为3.55℃.     

谷氨酸发酵过程最佳操作曲线的确定

从理论和实践上确定了综合考虑谷氨酸发酵过程温度、ＰＨ和通风量的最佳操作曲线，提出运用调优操作研究发酵过程最佳操作曲线的新方法。     

木糖还原酶基因在大肠杆菌中活性表达

利用聚合酶链式反应(PCR)方法,从休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)基因组 DNA 扩增得到了木糖还原酶(Xylose Reductase, XR)基因,并在大肠杆菌中活性表达.重组菌在诱导6 h 时的XR 表达量最大,约为总蛋白的20%.实验考察不同质量浓度的乳糖和异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)对酶活性的影响,结果表明,重组菌在以乳糖作为诱导剂时酶活最高为232.38 μkat·g-1,以 IPTG 作为诱导剂时酶活最高为206.04 μkat·g-1.     

木聚糖酶特征序列与最适pH定量关系

研究G/11家族木聚糖酶特征序列与其最适pH的定量构效关系,建立逐步回归方程,模型的相关系数为0.975,显著水平p<0.000 1.利用该方程,计算各木聚糖酶的pH值,结果表明,仅有2个木聚糖酶的最适合pH计算值与实测值相差大于0.6,而有6个木聚糖酶最适pH计算值与测定值相差小于0.1,平均绝对百分比误差为5.91%,平均绝对误差为0.26个pH单位,所得结果优于用二肽进行逐步回归所得模型的结果.通过对计算结果和已知晶体结构的木聚糖酶的比较发现,在1YNA中,这6个氨基酸分别是Pro,Leu,Val,Val,Val和Tyr,前3个氨基酸残基位于第7个转角处,更适合作为突变的位点.     

木糖醇发酵过程参数的在线软测量

针对在线测量或预测木糖醇浓度并适时终止发酵问题,运用广义对数方程拟合木糖醇发酵过程的各参数值,借助均匀设计法寻找神经网络的最佳隐层单元数、学习速度、初始权矩阵,构建一个具有５－８－４三层网格结构的“软传感器”。经检验,它能很好实现在线状态估计和提前一步预测木糖醇浓度。该方法也有利于实现其他发酵过程的在线控制。     

密度泛函方法研究甘油和3-羟基丙醛的结构和性质

采用密度泛函理论(DFT)广义梯度近似(GGA)-VWNBP水平和DND基组研究了甘油和3-羟基丙醛的全优化几何构型、电子结构、福井前线轨道和热力学性质,为研究该类化合物的结构与性质关系提供理论依据,为甘油脱水酶结构改造和分子设计提供配体数据.     

高效液相色谱测定麦糟水解液中单糖和有机酸

建立在麦糟水解液中,单糖、有机酸和糖醛酸等的高效液相色谱测定法.在确定的色谱条件下,葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖、甲酸、乙酸、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸的分离状况良好,其峰面积与质量浓度的线性关系良好,相关系数R2值为0.991 2~0.999 7,回收率为99.40%~105.90%.木糖、半乳糖、甘露糖在AminexHPX-87H柱上不能分离,但可用ZORBAX Carbohydrate Analysis柱分离.采用示差折光检测器检测,柱温为30℃,流动相中乙腈和水的体积比为80∶20,流速为1.0 mL.min-1,进样量为0.02 mL,外标法定量,结果表明,其峰面积与浓度线性关系良好,相关系数R2值为0.995 9~0.999 1,回收率为99.99%~102.70%.     

辅酶依赖型和不依赖型甘油脱水酶的比较

实验比较源自肺炎克氏杆菌(K.pneumoniae)和丁酸梭状芽孢杆菌(C.butyricum)中的甘油脱水酶(GDHt)的辅酶依赖特性.采用生物信息学的方法,对两种酶的异同点进行分析,发现两种酶结构上相似性较低、亲缘性较远、分属于两个不同的家族.SMART数据库搜索结果表明,C.butyricum中不依赖辅酶的甘油脱水酶及其再激活酶,分别属于gly-Radical和Radical-SAM家族,多序列比对得到的一段富含半胱氨酸残基C**C**C的保守序列正是其共同特征.     

丁酸梭菌产1,3-丙二醇的培养基优化

为提高丁酸梭菌(Clostridium butyricum)VPI 1718产1,3-丙二醇的能力,采用均匀设计试验和人工神经网络结合遗传算法对培养基进行优化,得到最优配方(g/L):废甘油70,酵母粉2.0,KH2PO4 0.6,K2HPO4 1.2,(NH4)2SO42.6,MgSO4 0.2;使用该培养基在5 L发酵罐中分批培养14 h丁酸梭菌后,1,3-丙二醇质量浓度为33.0g/L,转化率为55.3%,生产强度为2.36 g/(L·h),较优化前分别提高了32.5%,7.17%和33.3%.