ALD6基因过表达及其转录差异基因对酿酒酵母高级醇生成的影响

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hwguomin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高级醇是黄酒中一种重要的风味物质,对黄酒的品质有很大的影响。适量的高级醇会赋予黄酒醇厚、柔和、协调的口感,但高级醇过高会导致酒体产生杂醇味,还有强烈的致醉性。为降低黄酒中高级醇含量,本课题组之前采用强启动子过表达乙醛脱氢酶ALD6基因构建了重组菌株a-Ppgk1-AC,与出发菌a17相比总高级醇下降52.3%,但影响到了酵母的生长。此外,课题组之前也对ALD6基因过表达重组菌株α-ALD6和出发菌株AY12α进行了转录组学研究,并对转录组数据进行了初步分析。因此本实验在之前的研究基础上拟采用不同的诱导型启动子动态调控ALD6基因过表达以期减弱其对酵母生长的影响,同时对转录组学数据进一步挖掘,以期得到与高级醇生成相关的显著差异基因。(1)利用终止子Tcps1和6个不同的诱导型启动子Phxt1、Phxt2、Phxt3、Phxt4、Phxt5和Phxt7过表达乙醛脱氢酶基因ALD6,成功构建6株重组菌株,其乙酸含量分别是出发菌株的1.4倍、1.29倍、3倍、2.88倍、1.24倍和2倍;总高级醇分别降低了22.29%、19.26%、42.56%、37.84%、16.72%和30.74%,其中重组菌株a-Phxt3-AC高级醇下降最为显著。研究也发现重组菌株a-Phxt3-AC在生长性能和发酵性能与出发菌株基本一致,且优于重组菌株a-Ppgk1-AC。所以采用诱导型启动子Phxt3调控ALD6基因过表达更为合理,在尽可能降低高级醇的同时减弱了其对酵母生长发酵性能的影响。(2)通过对出发菌株AY12α和强启动子Ppgk1过表达ALD6菌株α-ALD6的转录组数据分析,初步得到了17个显著差异表达基因(IMEI、IME2、CHA1、CWP1、CWP2、MF(ALPHA)1、OLE1、PCL10、BAP3、AGP1、AQR1、YRO2、GCY1、MSK1、MLF3、PGM2和PMA1)。以AY12α为出发菌株并通过分子生物学手段分别构建了17株显著差异基因突变菌株。(3)以出发菌株AY12α对照,研究显著差异基因突变菌株高级醇生成量和生长发酵性能的差异。数据表明BAP3和AGP1基因的过表达会显著提高酵母的异丁醇生成量,与出发菌株相比异丁醇生成量分别提高了22.6%和21.7%;而MF(ALPHA)1和PMA1基因的敲除会显著降低酵母正丙醇的生成量,与出发菌株相比分别降低了25.3%和24.5%。此外,重组菌株的生长发酵性能与出发菌株没有显著差异。
其他文献
乳酸菌在食品、医药等领域有广阔的应用前景。温度在乳酸菌的制备、储存、应用中都有着重要影响。本课题围绕乳酸菌温度敏感性启动子的挖掘分析来开展研究,以期为阐明乳酸菌温度胁迫应答机制及温度调控型乳酸菌基因工程表达策略提供新的理论与基础。本研究对不同温度(4、37、52℃)下处理后植物乳杆菌CGMCC8198转录组数据进行分析,结果在低温差异表达基因中鉴定出了63个上调基因和19个下调基因,在高温差异表达
学位
含氟化合物已成为一种广泛和重要的药物成分,在制药研发中有20-25%的药物含有至少一个氟原子。最早合成的氟化药物是抗肿瘤药5-氟尿嘧啶,它的抗癌活性体现在通过抑制胸苷酸酶来阻止细胞合成胸苷。药物分子中引入含氟基团受到越来越多研究者的关注。市售药物中大多数氟化合物由具有单个氟原子的烷基或芳基和三氟甲基组成,随着对候选药物进行氟化的兴趣增加,对候选药物进行二氟甲基化也引起了特别的关注。二氟甲基官能团可
学位
三阴性乳腺癌(Triple negative breast cancer,TNBC)是一类雌激素受体(Estrogen receptor,ER)、孕激素受体(Progesterone receptor,PR)以及人类表皮生长因子受体2(Human epidermal growth factor receptor,HER-2)的表达均为阴性的乳腺癌亚型,该类患者约占乳腺癌患者总数的20%-25%,具
学位
白玉菇也被称为“海鲜菇”,是一种流行于东亚地区(中国、朝鲜和日本)的食用菌。它富含钾、铁、有机酸、氨基酸、核黄酸、盐酸和维生素等营养成分,具有极高的药用价值。白玉菇在贮藏和运输过程中存在微生物滋生、呼吸速率高等问题,可能会降低其营养价值,造成严重的损失。聚乙烯醇(PVA)具有优良的成膜性、气体阻隔性、生物降解性和安全性,在食品保鲜包装中得到了广泛的应用。为解决白玉菇贮藏过程中出现的失水、褐变、软化
学位
N-乙酰氨基葡萄糖是一种重要的功能单糖,具有广阔的市场需求。目前,微生物发酵法成为N-乙酰氨基葡萄糖的重要生产方法,但N-乙酰氨基葡萄糖的生物合成需要与中心碳代谢过程竞争前体物,大量的葡萄糖用于细胞生长代谢,限制了N-乙酰氨基葡萄糖的转化率。本研究以实验室构建的一株Glc NAc生产菌GLA为出发菌,通过敲除pfk A基因,并强化甘油利用途径,实现了葡萄糖、甘油复合碳源利用过程的适当代谢分工,甘油
学位
本研究对分离自雪莲菌的20株乳酸菌酸进行益生特性研究,首先通过耐酸性和对模拟胃肠液耐受能力进行初筛,然后进一步通过考察乳酸菌的自凝聚能力、疏水性能、抗氧化能力、抑菌活性、抗生素敏感性和溶血活性等特性筛选出益生特性好的乳酸菌,最后以麦芽汁和糙米汁为原料进行发酵,通过发酵工艺的优化,以期生产出具有益生特性的谷物饮料。具体研究内容如下:(1)乳酸菌耐受性初筛将分离自雪莲菌的20株乳酸菌接种到p H 3.
学位
L-色氨酸作为一种功能多样的芳香族氨基酸,能参与体内多种活性物质及调节因子的合成,因此被广泛应用在食品、药品、动物饲料等领域。随着市场对色氨酸需求加大,色氨酸的合成方法也在不断革新。目前,利用微生物将葡萄糖等廉价原料转化为色氨酸的微生物发酵法已取代化学合成和水解法,成为最有吸引力的生产方法。因此,构建一株高效、稳定的色氨酸工程菌株成为工业生产色氨酸的关键。本研究以一株大肠杆菌色氨酸生产菌SX1为出
学位
豉香型白酒是广东珠江三角洲一带具有悠久历史和特色的低度白酒,以由肥猪肉陈酿而得的独特豉香而闻名,并且受到了许多东南亚地区的华侨的喜爱。但是豉香型白酒的斋酒中所含酯类含量较低,高级醇含量过高使得酯醇比例过低。此外经过肥猪肉陈酿后酒中不饱和脂肪酸含量过高使得酒体容易发生氧化腐败,出现过重的油脂氧化味(哈喇味)。本研究通过对发酵工艺和陈酿工艺的优化,从而达到改善斋酒和成品酒的质量,提高酒体的稳定性,丰富
学位
腺苷作为生物体内重要的核苷类物质,参与机体内多种生理、生化反应,具有治疗多种心脏病、神经性疾病和癌症的作用,在医药领域具有广阔的应用前景。目前腺苷的生产菌株主要以枯草芽孢杆菌为主,该菌株进行腺苷发酵周期较长,营养要求较高,发酵工艺不成熟,且该菌株难以进行基因工程改造,因此市场上急需发酵周期短,营养要求简单,易于进行基因改造的优势菌种和优良的发酵生产工艺。本文以代谢工程和基因工程理论为指导,以野生型
学位
芝麻渣是芝麻榨油后的主要副产物,含有丰富的蛋白质。但目前,除少部分芝麻渣被用作饲料或肥料外,大部分被作为废弃物丢弃,造成环境污染和蛋白质资源的严重浪费。如果能将芝麻渣中的蛋白质提取出来,并用酶法分解得到附加值更高的蛋白多肽,进行高值化利用,不仅可以变废为宝,还可以保护环境,对于实现芝麻产业的可持续发展,具有广阔的应用前景和重要的现实意义。因此,本研究采用低共熔溶剂法(Deep eutectic s
学位