【摘 要】
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运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)运用独特的ED途径,可以利用葡萄糖和果糖产生乙醇.与酵母发酵乙醇相比较,具有高发酵效率(是酿酒酵母的3-5倍)和高乙醇产率(理论值的98
【机 构】
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上海交通大学生命科学技术学院,上海市200240
【出 处】
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中国生物工程学会第六次全国会员代表大会暨第九届学术年会
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运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)运用独特的ED途径,可以利用葡萄糖和果糖产生乙醇.与酵母发酵乙醇相比较,具有高发酵效率(是酿酒酵母的3-5倍)和高乙醇产率(理论值的98％)的特点.Z.mobilis ZM401是由非絮凝的ZM4经NTG诱变得到,絮凝菌株可以实现自固定化生产,提高了设备的生产强度.然而这一新的絮凝现象的内在机理尚不十分清楚,初步判断与细胞表面的多糖,尤其是纤维素类物质有关.本工作中,通过对比絮凝与非絮凝运动单胞菌的基因组,发现与胞内环化双鸟苷酸(c-di-GMP)水平相关的基因ZMO1055出现了点突变.c-di-GMP是细菌中普遍存在的信号分子,调节细菌的运动及吸附性,与生物膜的形成有关,在细菌表型确定中起重要作用.而由ZMO1055编码的蛋白推测可以合成和降解c-di-GMP.进一步对ZM4及ZM401进行转录组分析,发现ZM401中基因ZMO1055转录水平上调2.2倍.在ZM401中过表达来源于ZM4的ZMO1055基因会造成ZM401的絮凝性状消失.推测可能是由于ZMO1055的过表达降低了胞内c-di-GMP含量,引起胞外多糖合成量降低,鞭毛合成增多,进而造成絮凝性状的消失.将功能与ZMO1055相近的ZMO1487基因在ZM401中过表达后,ZM401也由絮凝状态变为游离状态.实验结果表明了c-di-GMP参与了运动发酵单胞菌ZM401絮凝过程,胞内c-di-GMP含量降低导致了絮凝性状的丧失.本研究为深入挖掘ZM401的絮凝机理提供了依据.
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