多不饱脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFAs）对所有生物正常发育和代谢是非常重要的，是维持人体健康所必需的。虽然人体能够通过前体分子（亚油酸和α-亚麻酸）进行多不饱和脂肪酸的生物合成，但是在某些情况下体内PUFAs的生物合成量不足以满足机体的需要，因此必须通过饮食摄入PUFAs才能维持自身机体稳定。通常情况下PUFAs主要来源于海洋鱼类和藻类，但是由于过度捕捞，海洋污染以及藻类生产PUFAs价格的昂贵，因此寻找一种可替代的多不饱和脂肪酸来源成了当务之急。　　 近年来，随着转基因技术的开展，利用转基因作物生产多不饱和脂肪酸成为研究热点。在生物体中，多不饱和脂肪酸花生四烯酸(ARA)和二十碳五烯酸(EPA)的合成主要是通过两种途径进行的：Δ6脱氢途径和Δ8脱氢途径。本实验通过对ARA和EPA在酿酒酵母中的两条合成途径进行研究，以期望获得一条更利于多不饱和脂肪酸ARA和EPA的合成途径，为转基因作物生产ARA和EPA提供实验依据。　　 本研究首先根据已经报道的Δ5脂肪酸脱氢酶基因序列设计引物，从三角褐指藻的cDNA上克隆获得Δ5脂肪酸脱氢酶基因，命名为ptd5。将重组质粒pYPTD5转化酿酒酵母INVSc1获得转基因工程菌株YPTD5。在添加诱导剂半乳糖和外源底物DGLA和ω3-ARA的情况下，进行诱导表达。转基因工程菌株YPTD5总脂肪酸甲酯GC分析表明，该基因编码的Δ5脂肪酸脱氢酶可以将DGLA和ω3-ARA分别转化成ARA和EPA，转化率分别为28％和37%。　　 为在酿酒酵母中重构Δ6脱氢途径，将表达载体pYMAELO和表达载体pYPTD5的Δ6延长酶转录单元和Δ5脱氢酶转录单元克隆到含有Δ6脱氢酶转录单元的表达载体pYM16上，构建成酿酒酵母表达载体pYMM5。将重组质粒pYMM5转入到酿酒酵母INVSc1中，获得转基因工程菌株YMM5。在添加诱导剂半乳糖和外源底物LA和ALA的情况下，进行诱导表达。转基因工程菌株YMM5总脂肪酸甲酯GC分析表明，三个基因均得到了表达，并且将底物LA和ALA转化为终产物ARA和EPA，转化率分别为5.5%和8.3%。　　 为在酿酒酵母中重构Δ8脱氢途径，将表达载体pYEFD和表达载体pYPTD5的Δ8脂肪酸脱氢酶和Δ5脂肪酸脱氢酶克隆到表达载体pYASE上，获得酿酒酵母表达载体pYAE5。将重组质粒pYAE5转入到酿酒酵母INVSc1中，获得基因工程菌株YAE5。在添加诱导剂半乳糖和外源底物LA和ALA的情况下，进行诱导表达。转基因工程菌株YAE5总脂肪酸甲酯GC分析表明，三个基因均得到了表达，并且将底物LA和ALA转化为终产物ARA和EPA，且转化率分别为9.6%和10.2%。