一、芽孢缺失对D-核糖产量的影响（论文文献综述）
肖志强,李永曙[1]（2021）在《D-核糖的制备方法综述》文中进行了进一步梳理D-核糖是一种功能型的五碳单糖,是核糖核酸（RNA）、某些酶和维生素B2的重要组成部分,具有十分重要的生理作用。D-核糖近年来在食品添加剂领域得到广泛的应用,同时也是多种核酸类药物的合成中间体。本文从化学合成法、生物发酵法和发酵-化学法对D-核糖的制备方法进行了综述,并讨论了这些方法的优缺点。
杨志恒[2]（2020）在《改造热葡糖苷酶地芽孢杆菌高效生产核黄素》文中研究说明相对于嗜温微生物的常温发酵工艺,在工业生产中使用嗜热微生物进行高温发酵生产,具有提高生化反应速率、降低染菌风险、减少发酵冷却能耗等潜在优势。热葡糖苷酶地芽孢杆菌的最适生长温度为60℃,生长代时16分钟,并且能够充分利用木质纤维素水解物,因此是高温微生物发酵的优秀底盘候选菌株。热葡糖苷酶地芽孢杆菌作为生产菌株能够将其耐高温、生长快速、利用廉价碳源等特性,与工业生产中减少冷却水的使用、降低染菌风险、缩短发酵周期和降低发酵原辅料成本等多种需求相互契合,具有极大地开发价值。本论文利用耐热绿色荧光蛋白作为反筛标记,开发了一种快速便捷的地芽孢杆菌遗传操作方法。使用该方法对热葡糖苷酶地芽孢杆菌进行代谢工程改造,实现了产量从无到有,从低到高的高温核黄素生产菌株的开发。在热葡糖苷酶地芽孢杆菌中引入异源核黄素生物合成基因簇,获得第一代核黄素菌株Rib-Gtd,核黄素产量达28.7 mg/L;对ribCGtg进行点突变,获得降低核黄素细胞消耗的第二代核黄素菌株Rib-Gtdl,核黄素产量达84.6mg/L;敲除嘌吟途径的调控蛋白PurRGtg解除对嘌呤途径的抑制,获得第三代核黄素菌株Rib-Gtd2,核黄素产量达110.7mg/L;为了避免嘌呤合成途径的代谢流流向腺嘌呤,进一步敲除了 purAGtg增加前体供应获得第四代核黄素菌株Rib-Gtd3,核黄素产量达171.6 mg/L;敲除ccpNGtg调节中心碳代谢到核黄素的生产获得第五代核黄素菌株Rib-Gtd4,核黄素产量达260±15 mg/L;敲除乳酸脱氢酶基因ldhGtg阻断副产物乳酸的生成获得第六代核黄素菌株Rib-Gtd5,核黄素产量达445.8mg/L。最后,工程化的菌株在葡萄糖-木糖混合物作为碳源的矿物盐培养基中发酵12-h核黄素产量达1034.5 mg/L。本研究通过对热葡糖苷酶地芽孢杆菌进行一系列代谢工程改造,实现核黄素在嗜热菌中的高温发酵生产。该研究表明热葡糖苷酶地芽孢杆菌有望克服常温工艺的天然缺陷,突破目前常温发酵生产核黄素面临的诸多限制因素,成为工业生产中核黄素高温发酵的高产宿主,具有继续深入改造的潜力以及提高我国核黄素产业市场竞争力的前景。
杨智敏[3]（2019）在《固氮施氏假单胞菌碳代谢物抑制蛋白Crc的全局调控机制》文中进行了进一步梳理在多种碳源存在条件下,微生物优先利用优势碳源,而抑制非优势碳源的代谢以达到最佳生长状态,这种调控现象称之为碳代谢物抑制（CCR）。不同微生物中,CCR的调控系统及机制存有差异。假单胞菌（Pseudomonas）CCR系统主要由碳代谢物抑制蛋白Crc、双组份系统CbrAB及非编码RNA CrcZ等组成。全局性调控蛋白Crc在CCR调控中发挥核心作用。当优势碳源存在时,Crc蛋白与非优势碳源代谢途径靶基因mRNA结合抑制其表达;当优势碳源消耗殆尽时,非编码RNA与Crc结合解除CCR作用。目前,关于Crc蛋白的作用机制仍存有争议,其是否参与固氮调控也未见报道。施氏假单胞菌A1501（Pseudomonas stutzeri A1501）为一株根际联合固氮模式菌,其分离自碳源丰富、氮源缺乏的水稻根际环境。A1501基因组携带一套以Crc蛋白为核心的CCR调节系统,但调控机制尚不清楚。本文研究了施氏假单胞菌A1501的Crc蛋白在碳代谢物抑制、固氮及根际定殖过程中的生物学功能,并分析了Crc蛋白的作用机制。主要结果如下:1、Crc蛋白介导的碳代谢物抑制现象。生长能力测定发现,A1501菌在LB丰富培养基和以琥珀酸、乳酸钠为唯一碳源条件下生长迅速,而以葡萄糖、苯甲酸为唯一碳源时生长缓慢,表明琥珀酸、乳酸钠为A1501的优势碳源,葡萄糖、苯甲酸为非优势碳源。采用高效液相色谱分析LB加苯甲酸和乳酸钠加葡萄糖混合培养条件下野生型A1501和Δcrc突变株对非优势碳源的利用能力。结果显示,以LB加苯甲酸混合培养6 h,野生型对苯甲酸的代谢速率为8.111μmol/OD/h,而Δcrc对苯甲酸的代谢速率为23.278μmol/OD/h;以乳酸钠加葡萄糖混合培养12 h,A1501对葡萄糖的代谢速率为27.776μmol/OD/h,Δcrc对葡萄糖的代谢速率为73.418μmol/OD/h。可见,施氏假单胞菌A1501具有典型的CCR现象,Crc蛋白失活则显着缓和这种抑制作用,其在该菌的CCR过程中发挥关键调节功能。2、crc基因的表达特性及其对非优势碳源代谢基因表达的影响。qRT-PCR分析发现,当以苯甲酸为唯一碳源时,crc的转录水平显着低于以乳酸钠、琥珀酸、葡萄糖为唯一碳源时的表达;而在丰富型LB培养基中,crc基因的表达显着上调。相反,与有乳酸钠和LB存在的条件相比,非编码RNA CrcZ/Y的表达在以苯甲酸或葡萄糖为唯一碳源时受到强烈诱导。并且Dual-crcZ/Y双突变株不能利用葡萄糖生长。此外,以LB加苯甲酸混合培养时,Δcrc中苯甲酸降解途径特异激活子BenR翻译水平为野生型的2倍,苯甲酸降解基因benA与转运体编码基因benK转录水平显着提高;在乳酸钠加葡萄糖混合碳源条件下,Δcrc葡萄糖代谢关键酶的编码基因（edd、zwf）及其调节子GltR表达水平与野生型相比显着上调;暗示着当优势碳源存在时,Crc蛋白可能通过调控特异调节子、关键代谢酶及转运体等编码基因的表达以多层次、多靶点的策略抑制A1501对非优势碳源的吸收。以上结果说明该菌的CCR系统能够响应营养信号调控碳代谢网络的表达,同时胞内自由Crc蛋白库的水平可能受非编码RNA CrcZ/Y浓度变化的调节。3、Crc蛋白对氮代谢和竞争定殖相关生理过程的影响。固氮酶活结果显示,以乳酸钠为唯一碳源条件下,Δcrc固氮活性仅为野生型A1501的50%。通过qRT-PCR和免疫印迹实验发现,与野生型相比,Δcrc中固氮基因nifHDK转录水平与蛋白水平均显着下调。以上结果表明Crc蛋白失活导致A1501固氮能力显着降低。其次,研究发现crc基因缺失显着影响了A1501的反硝化能力,在绝对厌氧、以硝酸盐为唯一氮源条件下,Δcrc生长能力显着低于野生型;而以亚硝酸盐为唯一氮源时,突变株不能生长。此外,水稻根表竞争定殖实验显示,Δcrc根表定殖菌落数不足野生型的1/2。同时,crc基因的缺失导致菌体运动能力、氧化胁迫和渗透压胁迫抗性严重受损。由此可知,除了介导CCR机制,Crc蛋白在氮代谢、根表定殖、趋化运动等生理过程中发挥重要的正调控作用。4、Crc蛋白对相关基因调控的作用机制。序列分析发现,与苯甲酸代谢、葡萄糖代谢、固氮、反硝化、运动及氧化抗性相关的一些基因mRNA序列存在Crc蛋白保守结合序列AANAANAA。但保守识别序列位置分布有差异:Crc蛋白负调控的碳代谢靶标保守结合序列位于翻译起始位点附近,其正调控的氮代谢等途径靶序列位于基因内部。利用微量热涌动技术（MST）未检测到Crc蛋白与靶RNA的体外结合,但Crc蛋白可与RNA分子伴侣蛋白Hfq、靶RNA形成紧密的三元复合体。Hfq蛋白与crcZ、benA及nifH的亲和力分别为14.2 nmol/L、36.9 nmol/L及365.0 nmol/L,而Crc蛋白的加入可提高亲和力至7.9 nmol/L、12.6 nmol/L及66.5 nmol/L。以上结果表明,在Hfq蛋白辅助下,Crc蛋白可与苯甲酸代谢基因、葡萄糖代谢基因及固氮基因等相关靶mRNA结合调节靶标基因的表达从而调控相应代谢途径的活性。综上所述,Crc蛋白是施氏假单胞菌A1501碳代谢物抑制作用的关键调控因子,其可通过与Hfq蛋白协同结合于靶标RNA的AANAANAA保守识别序列抑制靶基因的翻译从而调控靶标代谢途径的活性,以保证A1501在复杂多变的根际环境中高效利用碳源满足各种生理活动的需要。同时,该蛋白可能通过直接作用正调控A1501的固氮、反硝化、运动、定殖等过程。本研究提出了施氏假单胞菌A1501以Crc蛋白为核心的碳代谢物抑制调控机制及全局调控的理论模型,有助于理解该菌在竞争激烈的根际环境如何保持代谢高效性、获得竞争优势,为进一步研究假单胞菌的碳氮偶联与全局调控机制奠定了理论基础。
覃懿,罗想平,柳春,潘丽珠,倪海明,郭佳文[4]（2018）在《D-核糖的研究进展》文中研究指明D-核糖是一种天然戊醛糖,是tRNA、mRNA、rRNA的组成部分,与磷酸作用存在于一切活的生命体中。由于D-核糖能够转化为核黄素和核苷酸,所以被广泛应用于食品、医药、化妆品及动物饲料中。文章综述了D-核糖的生产技术、应用方面的研究进展,并展望了D-核糖的发展前景。
刘蕾[5]（2017）在《LuxS/AI-2群体感应系统调控类植物乳杆菌L-ZS9生物被膜形成机制的研究》文中认为生物被膜是多数细菌自然状态下的一种生长方式,有助于菌体抵抗外界环境胁迫,其形成与发展常受到群体感应（Quorum sensing,QS）系统的调控。然而,目前研究多集中于病原菌,涉及益生菌的相关研究非常匮乏。类植物乳杆菌L-ZS9分离自发酵肉制品,产Ⅱb类细菌素,对结直肠癌细胞有抑制作用,具有开发为益生菌及发酵剂的潜力。本研究以L-ZS9菌株为材料,在分析其生物被膜生理优势、影响因素及具有LuxS/AI-2 QS系统前提下,重点通过组学技术及基因工程手段就LuxS/AI-2 QS系统调控其生物被膜形成的途径与机制进行了深入探究。具体开展的研究内容与主要结果如下:类植物乳杆菌L-ZS9被膜态比浮游态具有更强耐热、耐酸和耐胆盐能力;低pH、胆盐、胃蛋白酶和胰蛋白酶对其生物被膜具有抑制或破坏作用;信号分子AI-2对其生物被膜具有促进作用,同时可以缓解胃、胰蛋白酶对初始生物被膜的抑制作用,还可缓解二者对已形成被膜的破坏作用,初步说明L-ZS9的被膜形成和发展受到AI-2的调节。全基因组测序分析表明,L-ZS9具有合成AI-2的关键基因luxS,且AI-2的合成通路完整,同时不具有SAH水解酶编码基因sahH,说明L-ZS9 SAH代谢通路唯一,具有合成AI-2的分子基础;报告菌株发光检测试验表明,L-ZS9具有合成和分泌AI-2的能力,且被膜态菌株可产生更高浓度的AI-2,说明L-ZS9的被膜形成与信号分子AI-2具有相关性。AI-2活性抑制试验表明,D-核糖具有抑制L-ZS9AI-2活性的能力,可抑制该菌株生物被膜的形成。双向电泳蛋白组学鉴定出27个蛋白受到D-核糖的调控。生物信息学分析表明,D-核糖可能主要通过调节转录翻译及糖代谢产能途径来对菌株进行全局性调控,进而调节被膜形成。qRT-PCR试验表明,外源AI-2影响基因tuf、fba、gap、rpoN、pgm、rib、nfo的表达,与D-核糖的作用正好相反。以上结果相互印证了二者对菌株L-ZS9被膜形成的影响。过表达luxS基因可促进菌株L-ZS9AI-2的合成,且增强L-ZS9的被膜形成能力;RNA-seq鉴定出luxS-pMG76e-L-ZS9中有35个基因发生2倍以上差异表达,iTRAQ鉴定发现有35个蛋白发生≥1.2或≤0.83的差异表达;进一步生物信息学分析发现,luxS基因过表达主要影响转运及膜相关蛋白,表明luxS基因过表达可能是通过调节细胞膜相关蛋白及膜转运蛋白进而调控菌体对胞外环境的适应及应答;此外,luxS基因过表达会影响AraC家族、LacI家族及PadR家族转录调节子的表达,以上基因与被膜形成及QS系统有关。基于组学水平的分析和预测,本研究进一步通过构建过表达菌株对QS系统假设调控基因进行验证,发现LuxS/AI-2 QS可能通过调控基因rpoN、guf、tuf、fba、gap、pgm、nfo、rib和sugE来调节菌株L-ZS9的被膜形成;过表达rpoN、guf、tuf、fba、gap和pgm基因可促进L-ZS9被膜形成,过表达nfo、rib和sugE则抑制被膜形成,且rpoN可能通过调控基因guf、nfo、rib和sugE的表达从而调节被膜的形成。本论文首次探究LuxS/AI-2 QS系统调控益生乳杆菌生物被膜形成的途径与机制,研究结果为AI-2信号分子调控肠道菌群结构及高活性被膜态益生菌制剂的开发利用提供了新的思路与途径,具有重要的理论意义与实际应用参考价值。
刘银霞,刘杉,曹晓伟,张生克,李园园,李月番[6]（2017）在《D-核糖的生产及应用》文中认为本文关于D-核糖的化学性质、生产方式以及其在不同领域的应用进行了分析,对D-核糖的未来发展前景进行了展望,有一定的借鉴价值。
张续,班睿,刘露,张然[7]（2017）在《枯草芽孢杆菌基因修饰生产核黄素》文中研究指明【目的】研究枯草芽孢杆菌核黄素合成途径、木糖代谢相关基因修饰对核黄素合成的影响。【方法】单独过表达或共同过表达核黄素操纵子中的基因、过表达木糖代谢相关基因构建相应的重组菌株。通过测定和比较重组菌株摇瓶发酵的核黄素产量和生物量,表征各个基因修饰的效应。采用摇瓶和5 L罐发酵,考察木糖作为主要碳源以及木糖与蔗糖共代谢对核黄素发酵的影响。【结果】ribA基因单独过表达,使核黄素产量提高99%,但生物量降低30%,出现细胞自溶现象。ribA-ribH基因共表达,使核黄素产量提高280%,并且无细胞自溶和生物量下降现象。1.5%蔗糖与6.5%木糖作为碳源,5 L发酵罐发酵70 h,核黄素产量达到3.6 g/L,与8%蔗糖为碳源的发酵相比,核黄素产量提高80%。木糖代谢相关基因过表达,均明显降低核黄素产量。【结论】与ribA基因单独过表达相比,ribA-ribH基因共表达可有效避免细胞自溶现象,并能进一步提高核黄素产量。蔗糖与木糖共代谢,能够改善前体物供给,有利于提高核黄素产量。
杨哲[8]（2013）在《枯草芽孢杆菌产肌苷的发酵过程优化及其代谢机理分析》文中提出肌苷在食品、药品和临床医疗等领域都有非常重要的用途。近年来,随着国外厂家对中国市场的冲击,国内的核苷发酵产业面临着严峻的挑战。因此,本论文以本实验室选育得到的一株肌苷生产菌株枯草芽孢杆菌JMUKC2为研究对象,以肌苷产量为主要指标,利用响应面分析、均匀设计、代谢通量分析、半定量PCR方法对其在发酵生产肌苷的发酵过程优化及其代谢机理分析,以期提高肌苷的发酵得率、降低其生产成本。（1）进行了发酵培养基和培养条件优化。首先通过单因素方法考察了发酵条件对JMUKC2发酵产肌苷的影响,得到最佳的摇瓶发酵生产条件。接着利用Plackett-Burman对众多因素进行了分析,结果表明葡萄糖浓度、玉米浆浓度、装液量、接种量4个因子对肌苷产量影响显着。最后对4个影响因子进行最陡爬坡试验和响应面试验。在得到的最优条件下进行发酵生产肌苷,肌苷产量达到8.28 g/L,较优化前提高了49.9%。（2）考察促进剂对肌苷产量影响。基于促进剂单独添加对CICC20958和JMUKC2菌株生产肌苷的影响,采用均匀设计法得到最佳组合添加方案。结果表明,CICC20958菌株在添加柠檬酸钠7.9 g/L、NaF 0.001 g/L、CaCl2 0.032 g/L、次黄嘌呤2.1 g/L、MnSO4 0.2g/L下发酵,肌苷产量达到7.81 g/L,比空白提高538%;JMUKC2菌株在柠檬酸钠5.2g/L、NaF 0.001 g/L、葡萄糖酸钙12 g/L、次黄嘌呤4.5 g/L、MnSO4 0.19 g/L下发酵,肌苷产量为13.94 g/L,为空白组的2.52倍。（3）对CICC20958、JMUKC2、JMUYS、JMUhp菌株生产肌苷进行代谢通量分析。结果表明经诱变得到的三株菌（JMUKC2、JMUYS、JMUhp菌株）葡萄糖分解途径的代谢通量明显增大,流入肌苷合成途径的代谢流比例更高;其次,采用半定量PCR方法对枯草芽孢杆菌肌苷生产过程中的五种关键酶基因表达水平进行分析。从结果可以发现,磷酸果糖激酶和6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因的高表达可以增强相应酶促反应速率,影响肌苷发酵过程的代谢流分布。
石坡[9]（2013）在《离子注入D-核糖产生菌的诱变效应及作用机理研究》文中进行了进一步梳理D-核糖，是一种极为重要的戊糖。它是生物遗传物质mRNA、rRNA、5sRNA等各种RNA及许多辅酶和维生素的构成成分，在生物体内通常与磷酸共同转运，具有十分重要的生理、生化作用，并且在制药行业、临床医学、食品行业、化妆品和饲料行业等相关行业具有广泛应用，目前D-核糖的工业生产通常采用微生物发酵法。国内目前生产采用的发酵菌种为枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）转酮醇酶变异株，它对发酵产物的耐受性较差，发酵转化率较低，从其发酵液中提取高纯度发酵产物也比较困难，尽管采用了多种理化方法进行诱变，但国内该菌株对D-核糖的耐受性没有明显改善，因而其发酵水平一直没有明显提高。作为一种具有独特的诱变机理和生物效应的诱变源，离子束在诱变育种方面的应用极为迅速。离子注入是集物理诱变和化学诱变特性于一体的综合诱变方法，能够在低剂量注入、细胞损伤较轻的情况下，强烈地影响生物细胞的生理、生化性能，造成遗传物质的基本单位——碱基的改变，诱发染色体结构变异。该技术能以较小的生理损伤得到较高的突变率、较广的突变谱，并且具有设备简单、使用方便、成本低廉、对人体和环境无害等优点。在微生物诱变育种的研究中，利用离子注入进行菌种改良已经取得令人瞩目的研究成果。本论文旨在研究低能氮离子注入D-核糖产生菌的诱变效应及其作用机理，并筛选出高产菌株。本论文分四部分对该内容进行了研究，具体如下：第一部分：考察出发菌株的生物转化性能对现有的生产D-核糖的菌株——枯草芽孢杆菌（BacillussubtilisW-1）的生物转化性能进行了考察，结论如下：活化出的该出发菌株的生长速率较快，菌体状况良好，遗传性能稳定，经摇瓶发酵培养72h，其产糖量可稳定在65.3g/L左右，能够用于后续的离子注入诱变。第二部分：研究低能氮离子注入D-核糖产生菌的诱变效应利用离子注入技术诱变D-核糖产生菌——枯草芽孢杆菌转酮醇酶变异株，结果显示，诱变菌种存活率与N+离子注入剂量的关系呈现典型的马鞍型曲线，突变率随剂量的增加而提高，到达一定程度后，再提高剂量，突变率下降，正突变较多出现在偏低剂量中，而负变较多出现在偏高剂量中。根据诱变菌种存活率和正突变率的计算确定离子注入能量10keV，诱变注入最佳剂量为12×1014ion/cm2。在最佳诱变剂量下筛选获得一株高产稳定的突变菌株。本实验结果与现代育种理论相一致，表明离子注入诱变技术应用于D-核糖产生菌菌种的选育可以获得较为理想的突变株。第三部分：研究低能离子对D-核糖产生菌株的作用机理研究了采用不同剂量低能氮离子辐照后的D-核糖生产菌株的蛋白质表达水平的变化，探索了离子注入对菌体蛋白分子表达层面的影响。对离子注入诱变后的菌体总蛋白进行SDS-PAGE电泳实验，蛋白电泳结果显示，在不同诱变剂量作用下的各菌株蛋白，在许多条带上发生了有无和明暗的变化，表明离子注入对菌体的损伤是可遗传的和多位点广谱型的，从而为进一步定向改造菌株奠定了基础。第四部分：优化高产菌株的发酵条件确定了经过氮（N+）离子注入诱变筛选得到的高产菌株BacillussubtilisW-N-23的最佳发酵培养及发酵条件，最大限度的发挥了高产菌株的生物转化性能，提高了D-核糖的产量。根据正交试验结果，最佳发酵培养基的组成是：葡萄糖21.0%、玉米浆2.8%、（NH4）SO40.9%、CaCO32.0%、MnSO4·4H2O0.005%。确定的最适发酵培养条件为：温度37℃，起始pH7.0，接种量12%，装液量25ml/250ml，摇床转速230rpm。在最佳的发酵培养基和最适宜培养条件下，经摇瓶发酵72h，BacillussubtilisW-N-23产D-核糖可平均达98.2g/L，与出发菌株相比生产性能提高了50.38%。可以考虑将此菌种用于放大发酵试验，更进一步发掘该菌株的生产能力，以期早日应用于工业化，获得经济效益。
王智文[10]（2011）在《产核黄素Bacillus subtilis中心代谢途径代谢工程和比较基因组学》文中研究说明本文首先以调控中心代谢途径通量为代谢工程策略,研究了戊糖磷酸途径和糖异生途径中关键酶基因扰动对枯草芽孢杆菌核黄素合成的影响;其次,利用454 GS FLX高通量测序系统测定了核黄素生产菌B.subtilis 24和B.subtilis RH33的基因组,实现了基于全基因组的突变分析和分类,并构建了用于突变分析和菌株重构的技术平台。利用定点突变技术改造C.glutaminum的zwf和gnd基因,得到解除变构抑制作用的编码酶基因zwf243和gnd361。分别表达zwf243和gnd361时能够显着提高B.subtilis RH33核黄素的合成,核黄素摇瓶产量分别达到4.66g/L和4.82g/L,提高了18.0%和22.0%。两突变基因同时表达时,核黄素摇瓶产量为5.17g/L,葡萄糖限制补料培养核黄素产量为15.7g/L,分别提高了30.9%和39%。基于LC-MS的胞内代谢物谱分析表明,工程菌胞内戊糖磷酸途径代谢物如核黄素及其前体物AIR、DRL和Ru5P浓度均比宿主菌显着增加,提高了15%-46%;相反,三羧酸循环和糖酵解途径中的代谢物浓度比工程菌降低。构建了糖异生途径关键酶基因pckA、gapB和fbp整合型表达载体pUC18-TPA,pUC18-NPB,pUC18-SPF以及fbp与gapB共表达载体pUC18-PFB和fbp,gapB与pckA共表达载体pUC18-PFBA。以葡萄糖为碳源的摇瓶发酵结果表明,fbp基因的过表达对核黄素的合成影响最大,核黄素产量达到4.73g/L,提高18%左右;关键酶基因共表达核黄素发酵结果表明,fbp和gapB基因共表达对核黄素的合成影响最大,产量提高22%左右,达到4.89g/L。利用Roche 454 GS FLX系统测定了核黄素生产菌B.subtilis 24和B.subtilis RH33基因组,平均读长分别为388bp和394bp,覆盖率高达48倍和46倍;结合Sanger法测序补齐缺口,组装全基因组,B.subtilis24和B.subtilis RH33的全基因组的大小分别为4194978bp和4195221bp,G+C含量均为43.55%。全基因组的突变分析表明,B.subtilis 24中含有突变512个,其中插入突变29个,缺失突变20个,替代突变463个;B.subtilis RH33中含有突变549个,其中插入突变31个,缺失突变24个,替代突变494个;两基因组的比对分析结果表明,B.subtilis 24和B.subtilis RH33共有的突变468个,而B.subtilis 24独有的突变44个,B.subtilis RH33独有的突变81个。本文对突变进行了注释,根据突变基因在代谢途径中的功能进行分类,并确定了突变分析验证的原则。利用upp基因作为负筛选标记,建立了枯草芽孢杆菌菌株重构系统。
二、芽孢缺失对D-核糖产量的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、芽孢缺失对D-核糖产量的影响（论文提纲范文）
（1）D-核糖的制备方法综述（论文提纲范文）
| 1 D-核糖的制备方法 |
| 1.1 化学合成法 |
| 1.2 生物发酵法 |
| 1.2.1 D-核糖高产菌株的选育 |
| 1.2.2 种子培养条件 |
| 1.2.3 发酵条件的优化和工艺控制 |
| 1.3 发酵-化学法 |
| 1.3.1 生物发酵法生产核苷 |
| 1.3.2 核苷裂解制备D-核糖 |
| 2 结论与展望 |
（2）改造热葡糖苷酶地芽孢杆菌高效生产核黄素（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 核黄素简介 |
| 1.1.1 核黄素性质与功能 |
| 1.1.2 核黄素的生产方法及面临的问题 |
| 1.1.3 核黄素生物合成途径及其代谢调控 |
| 1.2 产核黄素微生物的代谢工程策略 |
| 1.2.1 枯草芽孢杆菌生产核黄素的代谢工程策略 |
| 1.2.2 阿舒氏棉囊酵母(Ashby gossypii的高产菌株策略 |
| 1.3 热葡糖苷酶地芽孢杆菌的研究现状 |
| 1.3.1 热葡糖苷酶地芽孢杆菌特性、系统发育和基因组分析 |
| 1.3.2 热葡糖苷酶地芽孢杆菌发酵的优点 |
| 1.3.3 热葡糖苷酶地芽孢杆菌的遗传操作工具 |
| 1.4 本论文的立题依据、研究内容、目标和意义 |
| 第2章 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 菌株、质粒和引物 |
| 2.1.2 仪器与试剂 |
| 2.1.3 培养基 |
| 2.1.4 缓冲液 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 分子生物学技术 |
| 2.2.2 微生物的培养与发酵 |
| 2.3 数据处理与统计 |
| 第3章 热葡糖苷酶地芽孢杆菌遗传操作方法改进 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 sfGFP是可用的筛选标记 |
| 3.2.2 开发一种便捷DNA编辑方法 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 热葡糖苷酶地芽孢杆菌工程改造生产核黄素 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 热葡糖苷酶地芽孢杆菌可以作为核黄素生产的高温宿主。 |
| 4.2.2 减少核黄素的细胞消耗 |
| 4.2.3 操纵嘌呤途径以增加前体供应 |
| 4.2.4 CcpN_(Gtg)的缺失可调节中心碳代谢 |
| 4.2.5 消除碳代谢中的主要竞争途径 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文与研究成果 |
| 附录 |
（3）固氮施氏假单胞菌碳代谢物抑制蛋白Crc的全局调控机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略表 |
| 1. 前言 |
| 1.1 科研选题的背景 |
| 1.2 细菌碳代谢物抑制研究进展 |
| 1.2.1 肠杆菌的碳代谢物抑制 |
| 1.2.2 枯草芽孢杆菌的碳代谢物抑制 |
| 1.2.3 假单胞菌的碳代谢物抑制 |
| 1.2.3.1 碳代谢物抑制蛋白Crc |
| 1.2.3.2 PTS~(Ntr)系统 |
| 1.2.3.3 细胞色素o末端氧化酶 |
| 1.3 假单胞菌Crc蛋白介导的CCR及调控机制 |
| 1.3.1 Crc蛋白控制氨基酸的层级利用 |
| 1.3.2 Crc蛋白参与烷烃降解途径的CCR及调控机制 |
| 1.3.3 Crc蛋白参与芳香族化合物代谢CCR及调控机制 |
| 1.3.4 Crc蛋白对木糖利用的调节及其作用机制 |
| 1.4 假单胞菌Crc蛋白对其他生理过程的影响 |
| 1.4.1 Crc蛋白影响非编码RNA的表达及稳定性 |
| 1.4.2 Crc蛋白维持细菌的代谢平衡并提高竞争力 |
| 1.4.3 Crc蛋白影响细菌的运动与生物膜形成 |
| 1.4.4 Crc蛋白影响细菌的毒力和耐药性 |
| 1.5 施氏假单胞菌A1501的研究进展 |
| 1.6 研究目的与意义 |
| 2. 材料与方法 |
| 2.1 材料 |
| 2.1.1 菌株与质粒 |
| 2.1.2 培养基 |
| 2.1.3 酶、试剂及试剂盒 |
| 2.1.4 主要仪器 |
| 2.2 方法 |
| 2.2.1 菌株培养条件 |
| 2.2.2 Biolog代谢谱检测 |
| 2.2.3 生长曲线测定 |
| 2.2.4 HPLC测定苯甲酸的浓度 |
| 2.2.5 HPLC测定葡萄糖的浓度 |
| 2.2.6 RNA提取、体外转录及qRT-PCR |
| 2.2.7 pGDben R’-’lacZ融合载体构建 |
| 2.2.8 β-半乳糖苷酶活测定 |
| 2.2.9 RNA稳定性测定 |
| 2.2.10 固氮酶活测定 |
| 2.2.11 ADP/ATP测定 |
| 2.2.12 转录组 |
| 2.2.13 蛋白质组 |
| 2.2.14 Western Blot |
| 2.2.15 反硝化测定 |
| 2.2.16 根际竞争定殖实验 |
| 2.2.16.1 种子的表面消毒 |
| 2.2.16.2 水稻的培养 |
| 2.2.16.3 菌株的竞争定殖 |
| 2.2.17 趋化运动实验 |
| 2.2.17.1 游动(swimming motility) |
| 2.2.17.2 涌动(swarmming motility) |
| 2.2.18 生物膜形成测定 |
| 2.2.19 胁迫冲击实验 |
| 2.2.19.1 过氧化氢冲击 |
| 2.2.19.2 山梨醇冲击 |
| 2.2.20 蛋白的诱导表达 |
| 2.2.20.1 几丁质标签Crc蛋白的诱导表达与纯化 |
| 2.2.20.2 Strep-tag Ⅱ标签Hfq蛋白的表达与纯化 |
| 2.2.21 MST亲和力实验 |
| 3. 结果与分析 |
| 3.1 固氮施氏假单胞菌Crc蛋白介导的碳代谢物抑制现象 |
| 3.1.1 施氏假单胞菌A1501对不同碳源的利用情况 |
| 3.1.2 固氮施氏假单胞菌crc基因的同源性分析 |
| 3.1.3 混合碳源条件下野生型A1501和 Δcrc对苯甲酸降解能力的分析 |
| 3.1.4 混合碳源条件下野生型A1501和 Δcrc对葡萄糖利用能力的分析 |
| 3.2 crc基因表达特性及其缺失对非优势碳源代谢基因表达的影响 |
| 3.2.1 固氮施氏假单胞菌crc基因的表达特性 |
| 3.2.1.1 crc基因在不同碳源条件下的表达 |
| 3.2.1.2 crc基因在不同生长时期的表达 |
| 3.2.2 crc基因缺失对苯甲酸代谢途径基因表达的影响 |
| 3.2.2.1 A1501苯甲酸代谢基因及表达特点 |
| 3.2.2.2 Crc蛋白抑制苯甲酸降解途径基因的表达 |
| 3.2.3 crc基因缺失对葡萄糖代谢基因表达的影响 |
| 3.3 碳代谢物抑制蛋白Crc对施氏假单胞菌A1501氮代谢的影响 |
| 3.3.1 Crc蛋白对施氏假单胞菌A1501生物固氮的影响 |
| 3.3.1.1 Crc蛋白失活对A1501固氮能力和固氮基因表达的影响 |
| 3.3.1.2 固氮岛的表达对碳代谢流的影响 |
| 3.3.1.3 固氮岛中Crc蛋白靶标基因的预测 |
| 3.3.1.4 Crc蛋白对A1501能量状态的影响 |
| 3.3.2 Crc蛋白失活对施氏假单胞菌A1501反硝化能力的影响 |
| 3.4 Crc蛋白对施氏假单胞菌A1501植物根际定殖的影响 |
| 3.4.1 Crc蛋白对施氏假单胞菌A1501运动能力的影响 |
| 3.4.2 Crc蛋白对施氏假单胞菌A1501生物膜形成能力的影响 |
| 3.4.3 Crc蛋白对施氏假单胞菌A1501胁迫抗性的影响 |
| 3.5 固氮施氏假单胞菌Crc蛋白作用机制的研究 |
| 3.5.1 Crc蛋白和Hfq蛋白的表达与纯化 |
| 3.5.2 MST检测Crc蛋白与ncRNA的体外结合 |
| 3.5.3 MST检测Crc蛋白与碳代谢靶mRNA的体外结合 |
| 3.5.4 MST检测Crc蛋白与氮代谢靶mRNA的体外结合 |
| 4. 主要创新点 |
| 5. 结论与讨论 |
| 5.1 碳代谢物抑制蛋白Crc的全局调控功能 |
| 5.2 施氏假单胞菌A1501碳代谢物抑制系统的作用模型 |
| 5.3 RNA分子伴侣蛋白Hfq在碳代谢物抑制调控中的作用 |
| 5.4 Crc蛋白保守结合基序的分布规律及可能的作用机制 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士期间发表论文 |
| 致谢 |
（4）D-核糖的研究进展（论文提纲范文）
| 1 D-核糖的生产技术研究进展 |
| 1.1 抽取法 |
| 1.2 化学合成法 |
| 1.3 生物发酵法 |
| 1.3.1 野生菌生产D-核糖 |
| 1.3.2 突变菌株生产D-核糖 |
| 1.3.3 基因工程菌生产D-核糖 |
| 2 国内外D-核糖研究及工艺化动态 |
| 2.1 国外D-核糖研究及工业化生产动态 |
| 2.2 国内D-核糖研究及工业化生产动态 |
| 3 D-核糖的应用进展 |
| 3.1 在食品领域的应用 |
| 3.2 在医药领域的应用 |
| 3.3 在其他领域的应用 |
| 4 D-核糖的发展前景 |
（5）LuxS/AI-2群体感应系统调控类植物乳杆菌L-ZS9生物被膜形成机制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 益生菌生物被膜的形成过程、阶段特征及影响因素 |
| 1.2 益生菌生物被膜状态的优势 |
| 1.3 生物被膜形成的调控 |
| 1.4 LuxS/AI-2 QS系统调控生物被膜形成的研究现状 |
| 1.5 研究目的及意义 |
| 1.6 研究内容 |
| 第二章 类植物乳杆菌L-ZS9生物被膜优势及形成影响因素分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.3 结果 |
| 2.4 分析与讨论 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 类植物乳杆菌L-ZS9 AI-2合成能力检测 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.3 结果 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 外源D-核糖对菌株L-ZS9生物被膜形成的影响及蛋白组学分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.3 结果 |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 luxS过表达对菌株L-ZS9生物被膜形成的影响及高通量分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.3 结果 |
| 5.4 分析与讨论 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 基于基因过表达对假设调控通路的验证 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.3 结果 |
| 6.4 分析与讨论 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 全文总结和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（6）D-核糖的生产及应用（论文提纲范文）
| 1 D-核糖的性质 |
| 1.1 物理性质 |
| 1.2 化学性质 |
| 2 D-核糖的发现生产及功能 |
| 2.1 D-核糖的生产 |
| 2.2 D-核糖的功能 |
| 2.2.1 D-核糖对心脏的生理功能 |
| 2.2.2 D-核糖的养护功能 |
| 3 D-核糖的主要生产方式及条件 |
| 3.1 D-核糖的微生物发酵法生产 |
| 3.1.1 D-核糖高产菌株的特征 |
| 3.1.2 D-核糖高产菌株的育种 |
| 3.2 D-核糖的微生物发酵生产的条件 |
| 4 D-核糖的应用 |
| 4.1 D-核糖在医学中的应用 |
| 4.2 D-核糖在食品中的应用 |
| 5 结束语 |
（7）枯草芽孢杆菌基因修饰生产核黄素（论文提纲范文）
| 1 材料与方法 |
| 1.1 菌株、质粒和引物 |
| 1.2 主要试剂和仪器 |
| 1.3 培养基 |
| 1.4 基因的整合过表达方法 |
| 1.5 q RT-PCR分析 |
| 1.6 胞内代谢物的质谱检测方法 |
| 1.7 发酵方法 |
| 1.8 定量分析方法 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 rib A和rib H基因单独表达对核黄素合成的影响 |
| 2.2 rib A与rib H基因共表达的效应 |
| 2.3 木糖作为碳源对核黄素发酵的影响 |
| 2.4 木糖代谢相关基因修饰及其效应 |
| 2.5 木糖和蔗糖混合糖作为碳源的发酵罐发酵 |
| 3 讨论 |
（8）枯草芽孢杆菌产肌苷的发酵过程优化及其代谢机理分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 肌苷研究概况 |
| 1.1.1 肌苷的理化性质 |
| 1.1.2 肌苷的应用 |
| 1.1.3 肌苷的生物合成途径 |
| 1.1.4 肌苷的生产方法 |
| 1.1.5 肌苷生产的研究进展 |
| 1.1.6 肌苷发酵工艺研究概况 |
| 1.1.7 添加促进剂发酵生产肌苷概况 |
| 1.1.8 代谢网络通量分析应用概况 |
| 1.2 本论文的主要研究目的及意义 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 1.3.1 响应面法优化肌苷摇瓶发酵培养基与培养条件 |
| 1.3.2 肌苷发酵组合添加促进剂的均匀设计法优化 |
| 1.3.3 肌苷发酵过程代谢通量分析及关键酶基因表达水平的初步研究 |
| 第2章 响应面法优化肌苷摇瓶发酵培养基及培养条件 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 菌种 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 |
| 2.1.3 实验试剂 |
| 2.1.4 培养基成分 |
| 2.1.5 菌种培养方法 |
| 2.1.6 参数检测方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 接种种龄的确定 |
| 2.2.2 菌种发酵曲线的绘制 |
| 2.2.3 发酵培养基的单因素优化 |
| 2.2.4 发酵条件的单因素优化 |
| 2.2.5 Plackett-Burman试验 |
| 2.2.6 最陡爬坡试验 |
| 2.2.7 响应面试验分析 |
| 2.2.8 结果验证 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 组合添加促进剂的均匀设计法优化 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验菌种 |
| 3.1.2 试验仪器与设备 |
| 3.1.3 试验试剂 |
| 3.1.4 培养基成分 |
| 3.1.5 培养方法 |
| 3.1.6 参数检测方法 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 CICC20958菌株添加单一促进剂的影响 |
| 3.2.2 JMUKC2菌株单独添加促进剂的影响 |
| 3.2.3 CICC20958组合添加促进剂的均匀设计法优化 |
| 3.2.4 JMUKC2菌株组合添加促进剂优化 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 肌苷发酵过程代谢通量分析及关键酶基因表达水平的初步研究 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验菌种 |
| 4.1.2 试验仪器与设备 |
| 4.1.3 试验试剂 |
| 4.1.4 培养基成分 |
| 4.1.5 培养方法 |
| 4.1.6 参数检测方法 |
| 4.1.7 代谢途径通量研究方法 |
| 4.1.8 SqRT-PCR |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 不同菌株发酵过程生物量、葡萄糖利用及肌苷合成特征分析 |
| 4.2.2 四株肌苷产生菌的代谢通量分析 |
| 4.2.3 肌苷发酵过程关键酶基因表达量的初步研究 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的学术论文 |
（9）离子注入D-核糖产生菌的诱变效应及作用机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 D-核糖概述 |
| 1.1.1 D-核糖的理化性质 |
| 1.1.2 D-核糖的应用 |
| 1.1.3 D-核糖的生产方法 |
| 1.1.4 D-核糖的国内外生产状况 |
| 1.2 离子注入诱变育种研究进展 |
| 1.2.1 离子注入技术概论 |
| 1.2.2 离子注入诱变育种研究成果 |
| 1.2.3 离子注入作用机制研究进展 |
| 1.3 本课题研究的目的和意义 |
| 1.4 本课题研究的主要内容 |
| 2 出发菌株生物转化性能的考察 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 菌种 |
| 2.2.2 培养基 |
| 2.2.3 主要试剂 |
| 2.2.4 主要仪器设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 菌种复壮 |
| 2.3.2 菌体培养 |
| 2.3.3 菌体生物量测定 |
| 2.3.4 种子液中菌体浓度的测定 |
| 2.3.5 苔黑酚法测定发酵液中D-核糖含量 |
| 2.3.6 菌种遗传稳定性的测定 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 种子液中菌体生长曲线的绘制 |
| 2.4.2 苔黑酚法最适条件 |
| 2.4.3 D-核糖标准溶液吸光值标准曲线的绘制 |
| 2.4.4 D-核糖的生物转化过程曲线绘制 |
| 2.4.5 菌种稳定性实验结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 低能氮离子注入D-核糖产生菌的诱变效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 菌体的培养 |
| 3.3.2 孢子悬浮液的制备 |
| 3.3.3 菌株诱变处理方法 |
| 3.3.4 离子注入条件 |
| 3.3.5 孢子存活率的计算 |
| 3.3.6 菌株突变率的统计 |
| 3.3.7 高产菌株的筛选方法 |
| 3.3.8 高产菌产糖稳定性实验 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 孢子存活率的计算 |
| 3.4.2 菌株突变率的统计 |
| 3.4.3 突变菌株稳定性实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 低能离子对D-核糖产生菌株的作用机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 电泳样品的制备 |
| 4.3.2 菌体蛋白浓度的测定 |
| 4.3.3 SDS-PAGE蛋白电泳 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 蛋白胶图谱扫描结果 |
| 4.4.2 电泳图谱分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 高产菌株的筛选及发酵条件优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 发酵培养基的优化实验 |
| 5.3.2 温度对发酵的影响实验 |
| 5.3.3 起始pH值对发酵的影响实验 |
| 5.3.4 接种量对发酵的影响实验 |
| 5.3.5 装液量对发酵的影响实验 |
| 5.3.6 摇床转速对发酵的影响实验 |
| 5.3.7 突变菌株稳定性实验 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 高产菌株筛选实验结果 |
| 5.4.2 温度对发酵的影响 |
| 5.4.3 起始pH值对发酵的影响 |
| 5.4.4 接种量对发酵的影响 |
| 5.4.5 装液量对发酵的影响 |
| 5.4.6 摇床转速对发酵的影响 |
| 5.4.7 高产菌株发酵培养基优化结果 |
| 5.4.8 突变菌株稳定性结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）产核黄素Bacillus subtilis中心代谢途径代谢工程和比较基因组学（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 核黄素的发现、理化性质、功能、用途和生产工艺 |
| 1.2 B.subtilis 核黄素合成途径及其代谢调节机制 |
| 1.2.1 核黄素的合成途径 |
| 1.2.2 核黄素的操纵子结构 |
| 1.2.3 核黄素合成过程的代谢调节机制 |
| 1.3 产核黄素B.subtilis 工程菌的代谢工程策略 |
| 1.3.1 基于诱变和基因组重排技术的菌株构建 |
| 1.3.2 基于代谢网络模型的代谢工程策略 |
| 1.3.3 基于过表达核黄素操纵子的代谢工程策略 |
| 1.3.4 基于代谢通量调节的代谢工程策略 |
| 1.3.5 基于能量代谢机制的代谢工程策略 |
| 1.4 微生物代谢组学的研究进展及其在代谢工程中应用 |
| 1.4.1 微生物代谢组学的研究方法 |
| 1.4.2 微生物代谢组学的分析平台 |
| 1.4.3 数据挖掘 |
| 1.4.4 微生物代谢组学与代谢工程 |
| 1.5 高通量基因组测序系统的研究进展 |
| 1.5.1 第二代测序技术的发展现状 |
| 1.5.2 第三代测序技术 |
| 1.5.3 高通量测序技术的应用 |
| 1.6 本文的主要技术路线 |
| 1.6.1 选题背景 |
| 1.6.2 研究内容和技术路线 |
| 第二章 产核黄素枯草芽孢杆菌戊糖磷酸途径的代谢工程 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 菌种和质粒 |
| 2.1.2 培养基 |
| 2.1.3 主要仪器 |
| 2.1.4 主要试剂 |
| 2.1.5 主要溶液 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 大肠杆菌感受态细胞的制备 |
| 2.2.2 大肠杆菌质粒DNA 的提取 |
| 2.2.3 DNA 片段的回收和纯化 |
| 2.2.4 酶切体系 |
| 2.2.5 去磷酸化体系 |
| 2.2.6 内切酶和去磷酸化酶的失活 |
| 2.2.7 连接体系 |
| 2.2.8 琼脂糖凝胶电泳 |
| 2.2.9 基因定点突变 |
| 2.2.10 枯草芽孢杆菌的Spizizen 转化 |
| 2.2.11 枯草芽孢杆菌基因组DNA 的提取 |
| 2.2.12 菌体生长特性的考察和摇瓶发酵条件 |
| 2.2.13 发酵液中核黄素和残糖的测定 |
| 2.2.14 蛋白质含量的测定 |
| 2.2.15 生物量的测定 |
| 2.2.16 G6PD 和6PGD 酶活的测定 |
| 2.2.17 微生物胞内代谢物谱分析 |
| 2.2.18 发酵罐发酵 |
| 2.2.19 引物的设计和基因测序 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 zwf 基因和gnd 基因的定点突变 |
| 2.3.2 gnd361 突变基因表达载体的构建 |
| 2.3.3 zwf243 突变基因表达载体的构建 |
| 2.3.4 突变基因表达工程菌的构建 |
| 2.3.5 In vitro G6PD 和6PGD 酶活分析 |
| 2.3.6 工程菌株生长和核黄素发酵表征 |
| 2.3.7 胞内代谢物谱分析 |
| 2.3.8 工程菌株发酵罐发酵表征 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 产核黄素枯草芽孢杆菌糖异生途径的代谢工程 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 菌株和质粒 |
| 3.1.2 实验试剂和溶液 |
| 3.1.3 实验仪器 |
| 3.1.4 培养基 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 fbp 基因表达载体的构建 |
| 3.3.2 pckA 基因表达载体的构建 |
| 3.3.3 gapB 基因表达载体的构建 |
| 3.3.4 糖异生途径关键酶基因共表达载体的构建 |
| 3.3.5 过表达糖异生途径关键酶基因工程菌株的构建 |
| 3.3.6 工程菌生长和核黄素摇瓶发酵表征 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 产核黄素枯草芽孢杆菌的基因组测序 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.1.1 菌株 |
| 4.1.2 实验试剂 |
| 4.1.3 实验仪器 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 基因组DNA 的提取 |
| 4.2.2 基因组DNA 的定量分析 |
| 4.2.3 基因组DNA 文库的制备 |
| 4.2.4 GS FLX Titanium 微乳液聚合酶链式反应（emPCR） |
| 4.2.5 磁珠的回收 |
| 4.2.6 DNA 文库的回收和富集 |
| 4.2.7 GS FLX Titanium 测序 |
| 4.2.8 文库回收和样品质量评价方法 |
| 4.2.9 基因组缺口(gap)区域的拼接 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 测序过程的质量控制 |
| 4.3.2 测序结果 |
| 4.3.3 焦磷酸测序的组装 |
| 4.3.4 缺口(gap)区域的拼接 |
| 4.3.5 基因组大片段缺失区域的基因及其产物分析 |
| 4.3.6 全基因组组装 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 产核黄素枯草芽孢杆菌的比较基因组学分析 |
| 5.1 实验材料 |
| 5.1.1 生物信息学软件 |
| 5.1.2 菌株和质粒 |
| 5.1.3 实验仪器 |
| 5.1.4 实验试剂 |
| 5.1.5 培养基 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 mRNA 的提取 |
| 5.2.2 RealTime-PCR（RT-PCR） |
| 5.2.3 融合PCR (Fusion PCR) |
| 5.2.4 基因克隆 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 基于焦磷酸测序的突变分析 |
| 5.3.2 基于全基因组的突变分析 |
| 5.3.3 突变基因的注释与分类 |
| 5.3.4 Non-ORF 区域的突变分析 |
| 5.3.5 部分突变基因密码子偏爱性分析 |
| 5.3.6 芳香族氨基酸对测序菌株生长和核黄素合成的影响 |
| 5.3.7 枯草芽孢杆菌高效菌株重构系统的建立 |
| 5.3.8 菌株重构系统的应用 |
| 5.4 本章 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况 |
| 附录 |
| 致谢 |
四、芽孢缺失对D-核糖产量的影响（论文参考文献）
- [1]D-核糖的制备方法综述[J]. 肖志强,李永曙. 浙江化工, 2021(10)
- [2]改造热葡糖苷酶地芽孢杆菌高效生产核黄素[D]. 杨志恒. 华东理工大学, 2020(01)
- [3]固氮施氏假单胞菌碳代谢物抑制蛋白Crc的全局调控机制[D]. 杨智敏. 华中农业大学, 2019(01)
- [4]D-核糖的研究进展[J]. 覃懿,罗想平,柳春,潘丽珠,倪海明,郭佳文. 大众科技, 2018(07)
- [5]LuxS/AI-2群体感应系统调控类植物乳杆菌L-ZS9生物被膜形成机制的研究[D]. 刘蕾. 中国农业大学, 2017(05)
- [6]D-核糖的生产及应用[J]. 刘银霞,刘杉,曹晓伟,张生克,李园园,李月番. 低碳世界, 2017(11)
- [7]枯草芽孢杆菌基因修饰生产核黄素[J]. 张续,班睿,刘露,张然. 微生物学通报, 2017(01)
- [8]枯草芽孢杆菌产肌苷的发酵过程优化及其代谢机理分析[D]. 杨哲. 集美大学, 2013(04)
- [9]离子注入D-核糖产生菌的诱变效应及作用机理研究[D]. 石坡. 河北师范大学, 2013(01)
- [10]产核黄素Bacillus subtilis中心代谢途径代谢工程和比较基因组学[D]. 王智文. 天津大学, 2011(06)