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，本實驗室構建了缺失膜結合葡萄糖脫氫酶(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后被進一步代謝利用，氧化葡萄糖酸桿菌胞內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，結果表明xdh基因對氧化葡萄糖酸桿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不明確，所