微生物具有丰富的多样性,蕴含丰富的基因资源,在化学品合成和有毒化合物降解等生物催化领域占有重要地位。菌株的优劣直接关系到生物催化的效果,对生物催化有决定性影响。构建工程菌是获得优良菌株的较好方法,因为它可以充分利用已有的研究结果,对优良的性状以及多样的代谢途径,进行理性的重组和整合。异源表达系统和基因簇构建技术是构建基因工程菌的两个关键因素,现存的表达系统绝大部分需要IPTG诱导,诱导成本较高,不适合在生物催化领域使用,传统的基因簇构建方法非常繁琐且缺乏通用性。本课题拟针对这两个关键问题,利用多化合物诱导的启动子Psrp和自动诱导启动子Pa开发出适于生物催化的两种系列表达载体,并弄清它们的宿主范围和诱导表达特性,利用已有的丰富降解基因资源,借鉴合成生物学的理念,建立一个功能基因模块库以及基于该库的基因簇整合构建技术。
bicatalysis;synthetic biology;expression vector;;
成功构建了两个可用有机溶剂诱导的宽宿主范围的表达质粒pMMS和pMMRS,并研究了构建的可被有机溶剂诱导的表达质粒的性质,又研究了构建的有机溶剂诱导表达质粒在双液相生物催化中的优势。这部分相关工作已经申报专利,并获得授权。另外还开展了基于Pc启动子的载体构建工作,成功的构建了系列表达载体,并利用相关的载体进行了生物催化的尝试,构建了用于DBT降解的菌株和用于丁二醇生产的菌株,效果比较好。相关成果已经发表,这些载体已经申请了相关专利,并已经形成知识产权。目前已发表SCI论文3篇申请专利5项。除此之外课题还针对合成生物学的其他问题开展了研究,进行了最小基因组相关的基因组学研究,进行了蓝细菌光合平台的构建研究工作,相关工作已经取得较好的进展和研究结果,目前已有一篇论文在投稿修回中,预计将会很快接收并刊出。