13493.氧化葡萄糖酸桿菌d木糖代謝途經(jīng)的遺傳分析

1、分類號：望三魚!：生密級：UDC：華東理工大學學位論文氧化葡萄糖酸桿菌D一木糖代謝途經(jīng)的遺傳分析張敏華指導教師姓名：花強教授華東理工大學申請學位級別：碩士專業(yè)名稱：發(fā)酵工程論文定稿日期：20130426論文答辯日期：20130531學位授予單位：華東理工大學學位授予日期：————————]1麗再1孺_r晤———一答辯委員會主席：蕊毫藏答辯委員會主席：私懸黔評閱人：奢惠舉’七勇華東理工大學碩士學位論文第1頁氧化葡萄糖酸桿菌D一木糖代謝途徑

2、的遺傳分析摘要D木糖，木聚糖的成分，是半纖維素植物細胞材料的主要組成部分，也是自然界最充裕的糖類。但關(guān)于氧化葡萄糖酸桿菌利用木糖的機制很少有報道，本課題的主要目的是通過相關(guān)基因的功能分析來研究氧化葡萄糖酸桿菌的木糖代謝途徑。早前，本實驗室構(gòu)建了缺失膜結(jié)合葡萄糖脫氫酶(mGDH)基因mgdh的氧化葡萄糖酸桿菌621HAmgdh。將該敲除菌在木糖培養(yǎng)基上培養(yǎng)，驚奇地發(fā)現(xiàn)菌體的生長受到了極大的抑制，而且培養(yǎng)液pH值穩(wěn)定，也沒有木糖酸積累。進一

3、步用靜息細胞催化實驗進行驗證，發(fā)現(xiàn)mGDH是負責氧化胞外木糖生成木糖酸的唯一酶。本課題首次揭示了mgdh基因在氧化葡萄糖酸桿菌木糖代謝中的重要作用，并提出氧化葡萄糖酸桿菌在利用木糖時，大部分木糖會在胞外先被氧化生成木糖酸，木糖酸透膜進入到胞內(nèi)后被進一步代謝利用，氧化葡萄糖酸桿菌胞內(nèi)存在著木糖酸代謝途徑。然而，當mgdh基因被敲除后，菌株在木糖培養(yǎng)基上的生長雖然受到明顯的抑制作用，但仍能少量生長，說明氧化葡萄糖酸桿菌胞內(nèi)應該有木糖代謝途徑

4、，因此本研究對編碼木糖氧化還原途徑中的兩個關(guān)鍵酶的基因進行了研究。這兩個基因分別是編碼木糖醇脫氫酶的gox0865(xdh)和編碼假定的木酮糖激酶的gox2214(妣)。首先對xdh進行基因敲除，并比較原始菌和敲除菌在木糖和木糖醇上的生長，結(jié)果表明xdh基因?qū)ρ趸咸烟撬釛U菌的木糖代謝影響很小，但卻是氧化葡萄糖酸桿菌利用氧化還原途徑代謝木糖的關(guān)鍵基因，而且在氧化葡萄糖酸桿菌木糖醇代謝中占據(jù)了重要的作用。其次，由于妣基因生化性質(zhì)不明確，所