1spo0A基因缺失对Bacillus clausii发酵生产性能的影响
2018-06-08原梨萍1肖静2王瑞明2路福平1汪俊卿2李玉1
原梨萍1,肖静2,王瑞明2,路福平1*,汪俊卿2,李玉1
(1.天津科技大学生物工程学院工业微生物教育部重点实验室,天津300457;2.齐鲁工业大学生物工程学院山东省微生物酶技术重点实验室,山东济南250353)
克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii)是一类好氧型、内生抗逆孢子的革兰氏阳性菌,具有很好的耐受性,能在极端环境下生长。近年来,芽孢形成及萌发过程中关键基因的研究[1-2]备受青睐,而克劳氏芽孢杆菌由于其生理特性及基因信息不明确,使其在芽孢方面的研究及工业上的应用较为落后。目前,国内外科研人员以模式微生物枯草芽孢杆菌为主对芽孢形成过程及关键基因的调控做了大量深入的研究[3-7],其中,以Spo0A、sigma因子及五种磷酸激酶基因的研究居多[8-13]。芽孢的生成是一个多层次分阶段的过程,其中Spo0A是细胞从营养生长期进入芽孢形成时期的关键应答调节蛋白(responseregulatorprotein,RSP),Spo0A-PO4通过结合到基因“OA-box”序列上可调节500多种基因的表达。
目前国内外研究发现,spo0A基因缺失对枯草芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌等多种芽孢杆菌的芽孢生成均产生有效的抑制作用[14-16],而且该基因一定程度上影响菌体生物量及代谢产物的产量,SANDOVAL N R[17]敲除梭状芽孢杆菌spo0A基因后不仅对芽孢生成产生影响,而且有效提高了菌体生物量及丁醇产量。目前国内外关于spo0A基因缺失影响淀粉酶产量的报道少见。本实验通过基因敲除技术构建spo0A基因缺失菌株,研究发现spo0A基因的缺失对菌体生物量、芽孢生成率及淀粉酶活力均产生影响,该基因在菌种改良上可以作为提高淀粉酶产量的靶点,对后续芽孢缺失型工业生产菌株的构建具有重要意义,为酶工业遗传育种提供了新的选择,也为高产淀粉酶芽孢杆菌工程菌株的构建奠定了基础。……
