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“遗传育种与生物合成” 栏目所有文章列表

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  • 遗传育种与生物合成
    王会会1 赵建辉2 孙术超1 刘雨2 任风芝1 赵建强2,
    中国抗生素杂志. 2024, 49(02): 168-174.
    摘要:目的 选育他克莫司高产菌株,优化培养基配方,提高发酵产量。方法 采用原生质体融合技术对2株筑波链霉菌进行基因组重排,并经响应面设计对发酵培养基配方进行优化。结果 以紫外灭活作为遗传标记经过4轮基因组重排育种后,摇瓶筛选获得3株高产菌株,其中菌株FK22-71菌丝球松散、椭圆状,发酵浸泡液颗粒状。该菌株稳定高产,采用响应面设计优化后的配方在50 L罐发酵产量平均达1684 mg/L。结论 基因组重排技术应用于他克莫司高产菌株选育,可大幅提高发酵产量,为其工业化发酵生产奠定了基础。
  • 遗传育种与生物合成
    徐浩 徐美冬 杨小虎 毛亮亮 应灵萍 余贞
    中国抗生素杂志. 2024, 49(01): 41-45.
    摘要:目的 莫匹罗星高产菌株选育,提高发酵水平。方法 用常压室温等离子体诱变(ARTP)选育技术,对莫匹罗星生产菌种PF16002059进行处理,同时结合抗自身代谢产物压力进行选育,并通过摇瓶发酵对突变株进行筛选。结果 得到1株稳定高产的生产菌株PF22033156,该菌株摇瓶发酵水平达到7062 mg/L,较出发菌株PF16002059提升98%。结论 本研究运用ARTP诱变,结合抗自身代谢产物进行选育,获得新菌株荧光假单胞菌PF22033156(Pseudomonas fluorescens PF22033156),其莫匹罗星发酵效价显著提升,且遗传性状稳定,适用于产业化生产。
  • 遗传育种与生物合成
    李文科1, 2 张仁文2 万传星1,
    中国抗生素杂志. 2023, 48(12): 1353-1361.
    摘要:目的 优化野野村放线菌产达巴万星前体A-40926 B0的发酵培养基配方。方法 在单因素试验的基础上通过Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验以及Box-benhnken响应面法设计优化A-40926 B0发酵培养基,使用Design Expert 13.0对实验数据进行分析。结果 培养基各成分中影响A-40926 B0产量的4个主要因素是麦芽糊精、黄豆饼粉、酵母浸粉和鱼蛋白胨,其最佳浓度分别为38.18、46.00、21.29和6.06 g/L,A-40926 B0产量达到2379.67 mg/L。结论 经优化后,A-40926 B0的摇瓶产量较原始培养基产量提高了281.39%,为后期发酵罐中试与生产提供了重要参考。
  • 遗传育种与生物合成
    项仁鑫 孙鹏 杨小虎 潘玲玲 方佳双 应灵萍 徐倩*
    中国抗生素杂志. 2023, 48(09): 1017-1023.
    目的 筛选PF1022A高产菌株,并优化发酵条件,以提高发酵水平。方法 以PF1022A产生菌座坚壳菌(Rosellinia
    sp.)HS-NF-1412Z(3050 mg/L)为出发菌株,采用紫外诱变育种,再在单因素试验的基础上结合Box-behnken(BB)响应面法优化发酵条
    件。 结果 获得一株产PF1022A的高产稳定菌株HS-NF5-86-5-88,发酵水平较出发菌株提高了19%。采用优化后的发酵培养基:麦
    芽糊精163.0 g/L,酵母抽提物19.7 g/L,棉籽饼粉25.0 g/L,豆油5.0 g/L时,硫酸镁2.0 g/L,氯化钠2.0 g/L,碳酸钙2.0 g/L,菌株摇瓶
    发酵产量5978 mg/L。结论 通过菌种诱变选育与配方优化,PF1022A的摇瓶产量较出发菌株提高了96%,具有工业应用价值。
  • 遗传育种与生物合成
    黄浩龙1,2 田勋1,2 刘佳乐1,2 张梦莹1,2 胡海峰1,2,*
    中国抗生素杂志. 2023, 48(09): 1024-1030.
    目的 提高星形孢菌素的产量。方法 本研究以星形孢菌素产生菌(Streptomyces sp. ST-07)为出发菌株,采用电转化
    方法和应用PCR扩增星形孢菌素生物合成的调控基因staR,成功构建含不同启动子(kasO*p和ermE*p)的加强表达staR基因的重组
    工程菌,分别命名为ST-D-5和ST-H-23。结果 通过对电转化条件的甘氨酸浓度、电场强度、菌丝体浓度、质粒浓度、孵育时间
    和孵育温度等关键参数优化,使电转化的效率从4×106提高至9.6×108(CFU/μg DNA);工程菌摇瓶发酵结果表明,与星孢菌素
    原始菌株ST-07相比,采用kasO*p 启动子构建的工程菌ST-D-5星形孢菌素的产量提高了17%,最高单位可达923 mg/L。结论 本
    文系统摸索了星形孢菌素产生菌的电转化条件,显著提高了电转化效率,不但为该菌株的高产遗传改造奠定了基础,而且对其
    他放线菌的遗传操作体系建立提供了有益借鉴。
  • 遗传育种与生物合成
    苟丽霞1 解子晗1 张文丽2 宋子涵2 汪志军3 韩铁生2,*
    中国抗生素杂志. 2023, 48(06): 643-648.
    目的 研究卡西霉素产生菌教酒链霉菌NRRL 3882中编码MmpL家族同源蛋白的抗性基因calT的功能。方法 利用λ-RED同源重组方法构建calT基因敲除质粒,通过接合转移和同源重组的方法得到双交换的calT基因敲除的突变株。通过HPLC分析突变株的代谢产物,并对突变株及野生菌株的细胞内及细胞外卡西霉素的分布进行分析。结果 突变株GLX30(ΔcalT)中卡西霉素的产量与野生菌株相比显著降低,且胞内卡西霉素的占比与野生菌株相比增加约3倍,说明calT与卡西霉素的转运功能相关。结论 CalT为转运蛋白,负责将卡西霉素转运至胞外以实现教酒链霉菌对卡西霉素的抗性。
  • 遗传育种与生物合成
    蒋玉婷 朱慧 贾晨波 岳思君 苏建宇*
    中国抗生素杂志. 2023, 48(05): 518-523.
    摘要:目的 对弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)泰乐菌素还原酶(tylosin reductase,SFR)进行改造以抑制其对泰乐菌素
    (tylosin)的还原作用,提高泰乐菌素发酵产量和产品质量。方法 在前期对泰乐菌素还原酶编码基因第642位碱基进行定点突变
    形成终止密码子的基础上,对该基因642位后碱基进行敲除;对基因敲除菌株的生长以及发酵产物中泰乐菌素(A组分)和雷诺菌
    素(relomycin,D组分)含量进行分析。结果 获得了泰乐菌素还原酶基因部分序列敲除的弗氏链霉菌菌株M1-d1;该菌株培养过
    程中生长状态及稳定期生物量与原始菌株基本一致,菌落形态正常;泰乐菌素发酵产物中敲除菌株A组分相对含量较原始菌株
    相比增加了10.08%,而D组分相对含量较原始菌株减少68.75%。结论 弗氏链霉菌泰乐菌素还原酶基因部分序列敲除不影响菌
    体正常生长,但能够抑制泰乐菌素还原酶对A组分的还原作用,提高泰乐菌素发酵产物中A组分含量,显著降低D组分含量。
  • 遗传育种与生物合成
    郄丽萍1 姜明星2 葛鹍鹏1 随子华2 赵鹏鹏1 马婕1 张雪霞1 吴达2,*
    中国抗生素杂志. 2022, 47(10): 1051-1056.
    摘要:目的 通过响应面法,优化替考拉宁发酵培养基,并对发酵工艺参数进行优化,来提高其发酵产量。方法 以游
    动放线菌TC19-3p-103为试验菌株,采用单因素试验确定发酵培养基考察因素的参考范围;利用最陡爬坡试验确定响应面试验
    的中心区域;利用Box-Behnken响应面法,确定了发酵培养基中的有机氮源最佳浓度组合;并对起始搅拌转速与通气量这两个
    发酵工艺参数进行单因素考察;在发酵过程中,采用流加技术控制碳源浓度。结果 经优化的发酵培养基,其摇瓶产量提高了
    31.6%;50L罐发酵工艺参数优化后,发酵水平达到8558 mg/L。 结论 优化后的发酵工艺,显著提高了替考拉宁的产量,为其
    工业化生产奠定了基础。
  • 遗传育种与生物合成
    王欣荣1 唐智超1 曾茂1 吕正1 翟龙飞1 张新宜1 刘超兰1 褚以文1 王克华2 黄挺1,*
    中国抗生素杂志. 2022, 47(06): 561-568.
    摘要:目的 通过对高产多杀菌素的刺糖多孢菌进行转录组分析,挖掘多杀菌素合成相关代谢通路的差异基因,并在此基
    础上结合发酵优化进一步提高多杀菌素产量。方法 利用RNA-seq技术对高产株SS-168及低产野生菌株SS-WT进行比较转录组
    分析,通过荧光定量PCR验证差异基因表达,再通过发酵培养基优化考察高产菌株的发酵水平。结果 转录组分析表明,与低
    产菌株相比高产株中有1341个差异表达基因,GO注释表明DEGs主要参与氧化还原生物过程和脂质代谢及辅因子结合和辅酶结
    合,主要分布在甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢、脂肪酸降解等通路。荧光定量PCR结果与转录组数据一致性达到100%。采用分别
    含有不同浓度的甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸的发酵培养进行筛选,多杀菌素发酵水平显著提高。结论 本研究通过新颖的转录组学
    方法获得了刺糖多孢菌高产菌株的差异基因,并对其高产机制和发酵优化进行了初步分析,为改良刺糖多孢菌菌株和优化发酵
    工艺提供重要的理论基础和参考依据。
  • 遗传育种与生物合成
    赵鹏鹏1 郄丽萍1 马婕1,* 赵国忠2 米贯东1 任风芝1 姜明星2
    中国抗生素杂志. 2022, 47(06): 569-574.
    摘要:目的 获得一株稳定遗传的高产新菌株,并提高替考拉宁产量。方法 以替考拉宁产生菌游动放线菌T19为出发
    菌株,通过常压室温等离子(ARTP)诱变技术,获得一株具有稳定遗传性的高产新菌株,并对转速、接种量、温度和pH等发酵
    条件进行了优化,确定了最佳的发酵工艺条件,从而提高了替考拉宁的产量。结果 诱变后菌株的发酵效价水平较出发菌株提
    高了42%;在转速为220 r/min,接种量为7.5%,温度为28℃,pH为6.5时,该菌株发酵效价水平比出发菌株提高了80%。结论
    ARTP诱变技术可有效用于游动放线菌的诱变选育,可大幅度提高替考拉宁的产量,为其工业化生产奠定了基础。
  • 遗传育种与生物合成
    张堃钰1,2 张佩佩1,2 付加芳1,2 康妮1,2 宗工理1,2 马欣1,2 张少伟1,2 曹广祥1,2,*
    中国抗生素杂志. 2022, 47(04): 354-360.
    摘要:目的 探究珍贵束丝放线菌(Actinosynnema pretiosum)中双组分转导系统CNX_RS34865/CNX_RS34870对A. pretiosum中
    安丝菌素P-3(AP-3)生物合成的调控机制。方法 本研究以A. pretiosum X47菌株为出发菌株,构建双组分转导系统CNX_RS34865/
    CNX_RS34870中调控基因CNX_RS34870的缺失突变菌株;利用HPLC分析及生物活性测定分析出发菌株X47与CNX_RS34870突
    变菌株(ΔRS34870)的AP-3产量差异;利用转录组测序分析菌株之间各基因的转录水平差异,分析CNX_RS34870对菌株AP-3生物
    合成的影响及作用机制。结果 与出发菌株X47相比,ΔRS34870菌株在液体发酵条件下AP-3生物合成量显著下降,在第6天时,
    ΔRS34870菌株AP-3产量降低了36.94%。转录水平分析显示ΔRS34870菌株中1524个基因的转录较X47明显不同,其中AP-3生物合
    成基因簇中的asm1、asm2、asm30、asm32、asm33、asm34、asm35和asm37基因以及与初级代谢中与AP-3前体合成相关的pgk基因
    出现了显著下调。结论 CNX_RS34870是菌株AP-3生物合成的正调控基因,可通过调控AP-3生物合成基因簇的转录以及影响初级
    代谢从而影响AP-3的产生。本研究将为了解AP-3生物合成的调控网络以及工业菌株的遗传改造提供理论指导。
  • 遗传育种与生物合成
    李辉1 方志锴2 郭霞凌1,*
    中国抗生素杂志. 2022, 47(01): 28-34.
    摘要:目的 解析利普斯他汀(lipstatin)高产菌株毒三素链霉菌AP617-N12CA (S. toxytricini AP617-N12CA)的基因组序列信息,为深入研究该菌株高产lipstatin的分子机理与调控机制奠定基础。方法 联合应用三代单分子测序技术和二代高通量测序技术对AP617-N12CA菌株进行全基因组测序,使用相关软件对测序数据进行进基因组组装、基因预测和功能注释,并对lipstatin及其他次级代谢产物生物合成基因簇进行分析预测。结果 AP617-N12CA菌株整个基因组大约6.99Mb,GC含量73.76%,含有6134个编码序列;基因组由一条长约6.38Mb的线型染色体和一个长约0.61Mb的线型质粒组成;同时预测得到22个次级代谢产物合成基因簇,其中lipstatin基因簇定位在线型质粒右臂区域而非在染色体上。结论 首次完成了AP617-N12CA菌株全基因组完成图绘制,在S. toxytricini菌中首次发现和描述了线型质粒,在线型质粒上定位并鉴定分析了lipstatin基因簇。为S. toxytricini的功能基因组学研究和lipstatin高产机理解析提供了基础数据,对后续相关研究具有重要意义。
  • 遗传育种与生物合成
    葛祥斌 徐鹏 刘阳 孟晓妍 叶晖 杨春敬 董宏伟*
    中国抗生素杂志. 2022, 47(01): 35-39.
    摘要:目的 高产庆大霉素产生菌的筛选。方法 对出发菌株绛红小单孢菌GM20190109-15进行常温等离子体(ARTP)和氯化锂复合诱变处理。结果 经高通量筛选,得到一株突变菌株CH20190225-107,经高效液相色谱检测,突变菌株的各组份出峰时间与对照一致,其效价从1547 U/mL提高到2280 U/mL,摇瓶效价较出发菌株提高了47.4%,组分C1、C1a、C2a和C2的相对比例分别为29%、23%、25%和23%,且遗传性状稳定。结论 使用ARTP和氯化锂复合诱变庆大霉素产生菌的,效果较好,提高了庆大霉素的产量和质量。
  • 遗传育种与生物合成
    郝惠云 王耀耀* 朱研研 王亚莉 李红珍
    中国抗生素杂志. 2021, 46(12): 1109-1114.
    摘要:目的 明确棘白霉素B的菌丝形态特点,建立新的棘白霉素B发酵工艺。方法 以构巢曲霉(Aspergillus nidulans)
    NCPC1246为出发菌株,发酵产生新型芬净类抗真菌药物阿尼芬净(anidulafungin)先导性化合物棘白霉素B(echinocandin B,
    ECB)。通过激光诱变和显微镜检,对菌球直径、菌丝形态变化规律和ECB产量进行相关性分析。依据ECB菌丝形态特点,优化
    发酵工艺。结果 通过激光诱变筛选得到突变株NCPC1246-36,其菌球直径约为1.0~1.2mm,具备球形紧实内核。依据菌丝形
    态特点,调整摇瓶通气量参数和培养周期,确定八层纱布、转速220r/min和周期为168~192h。在50L发酵罐上尝试新的通气量和
    周期工艺,放罐单位达到(3354±47)μg/mL,较原工艺水平提高37.6%±0.9%。结论 棘白霉素B发酵中,遵循菌丝形态特点,
    调整通气条件和培养周期,可以获得高产量。
  • 遗传育种与生物合成
    蒋美珍1,2 魏维2 钱秀萍1,*
    中国抗生素杂志. 2021, 46(10): 928-931.
    摘要:目的 考察血红素合成基因的异源表达对链霉菌HCCB10043产环脂肽类抗生素A21978C的影响。方法 应用PCR方
    法扩增血红素合成基因hemA、hemC,使用属间接合转移的方法转化入链霉菌HCCB10043中,获得异源表达菌株。通过HPLC检
    测突变株A21978C产量的变化。结果 通过筛选获得血红素合成基因hemA、hemC异源表达菌株,过表达后突变株A21978C产量
    相比亲株增加了20%。结论 血红素合成基因的异源表达可提高链霉菌代谢产物A21978C的产量。
  • 遗传育种与生物合成
    王志娟1,2 黄鹤1,2 田勋1,2 马宁1,2 胡海峰1,2,*
    中国抗生素杂志. 2021, 46(09): 854-858.
    摘要:基于子囊霉素的生物合成途径和机制,根据生物合成基因簇序列设计引物,应用PCR扩增游动放线菌(Antinoplanes
    sp.)N902-109赖氨酸合成途径关键基因——天冬氨酸激酶/天冬氨酸半醛脱氢酶/磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(lysC/asd/ppc)基因,整
    合至子囊霉素产生菌株吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)中,成功构建了过表达lysC/asd/ppc基因的重组工程菌,命名为
    AS-07。将AS-07工程菌进行摇瓶发酵研究,结果表明,与野生菌相比,子囊霉素的产量提高了25%。通过初步优化摇瓶发酵工
    艺,AS-07工程菌与野生菌相比,子囊霉素的产量提高了85%。
  • 遗传育种与生物合成
    项仁鑫 杨小虎 方佳双 应灵萍 姜南 张灵坚
    中国抗生素杂志. 2021, 46(08): 749-755.
    摘要:目的 优化链霉菌HY6-S36产星孢菌素的发酵条件,以提高星孢菌素的产量。方法 在单因素试验的基础上通过
    Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验、Box-benhnken(BB)响应面法优化发酵条件。结果 优化后,最佳培养条件为麦芽糊精
    69.8g/L,豆粉49.6g/L,烟酸0.5g/L,碳酸钙4.0g/L,转速200r/min,pH7.2,装液量30mL/250mL,接种量5%,温度28℃,发酵
    时间7d,摇瓶产量为996mg/L。经50L发酵罐放大培养,发酵效价达1063mg/L。结论 在此优化条件下,星孢菌素的摇瓶产量
    提高了177%。
  • 遗传育种与生物合成
    方佳双1 杨小虎1 项仁鑫1 张灵坚1 姜南1 朱文明1 张辉1,2,*
    中国抗生素杂志. 2021, 46(06): 557-563.
    摘要:目的 对自主分离得到的星孢菌素产生菌HY1进行分类鉴定和诱变选育。方法 通过16S rDNA基因序列同源性
    比对分析,结合其形态特征、培养特征、生理生化特性对菌株HY1进行分类研究;以HY1为出发菌株,通过紫外-氯化锂(UVLiCl)
    、常压室温等离子体(ARTP)及亚硝基胍(NTG)诱变,结合含色氨酸、甲硫氨酸的抗性平板进行筛选。结果 菌株HY1为链
    霉菌属的菌株,通过多次诱变得到突变高产菌株HY6-S36,且遗传性能稳定,发酵效价达360mg/L,比原始菌株提高了80%。结
    论 获得一株高产稳定的星孢菌素生产菌株,为星孢菌素产业化提供优良的菌种。
  • 遗传育种与生物合成
    康妮1,2 付加芳1,2 张佩佩1,2 张堃钰1,2 宗工理1,2 曹广祥1,2,*
    中国抗生素杂志. 2021, 46(05): 406-411.
    摘要:目的    本研究以棒状链霉菌(Streptomyces clavuligerus)F613-1为出发菌株,构建头霉素C基因簇中orf10、blp、lat、pcbAB和pcbC 5个完整基因片段(cep)的基因缺失突变菌株,探究头霉素C和克拉维酸(clavulanic acid,CA)生物合成的关系。方法    通过生物活性测定法检测出发菌株F613-1和两株cep片段基因缺失突变菌株(△cep::apra-2和△cep::apra-4)中的头霉素C产量,同时通过HPLC检测上述菌株的生物量以及CA产量,分析头霉素C和CA生物合成之间的关系。结果    与出发菌株F613-1相比,△cep::apra-2和△cep::apra-4菌株的表型没有明显变化;固体发酵168h,F613-1菌株中头霉素C产量为0.8875g/L,△cep::apra-2和△cep::apra-4菌株中的头霉素C产量均为0;液体发酵144h,突变菌株△cep::apra-2和△cep::apra-4中CA产量的分别为4.28和4.26g/L,较F613-1(3.16g/L)分别提高了35%和34%。结论    在头霉素C生物合成能力缺失的情况下,CA产量明显提高,说明头霉素C和CA的生物合成存在明显的竞争作用,这对于探究CA与头霉素C生物合成之间的关系提供有力的证据,并且为提高CA产量提供新思路,对CA的工业生产有一定的指导意义。
  • 遗传育种与生物合成
    杨晨军 汪林兰 余健 吴晓玉*
    中国抗生素杂志. 2021, 46(02): 121-127.
    以淡紫灰链霉菌X33(Streptomyces lavendulae X33)野生菌为出发菌株,柑橘致病菌指状青霉(Penicillium digitatum)为指示菌,诱变选育对柑橘采后致病青霉具有显著抑制作用的水溶性抗真菌产物的高产菌株。经自然分离选育后,采用紫外线、亚硝基胍、五溴尿嘧啶与二氨基嘌呤混合三轮系列诱变处理,筛选获得一株性能稳定的高产诱变菌株BP39,其相对抑菌效价较出发菌株X33提高了279%。表明传统的物理、化学诱变选育方法,可大幅提高野生菌株活性产物产量,是一种简便、快速的育种手段。
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《中国抗生素杂志》1976年创刊

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   中国医学科学院医药生物技术研究所

主编:刘昌孝

常务副主编:刘涛

副主编:张舒 李俊龙 周洪彬

编辑:《中国抗生素杂志》编辑部

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