微生物核糖体工程

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时间：2019-05-24

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1、!"#"!$%&"%’小型综述微生物学报!"#$%&"’()&(*(+&"$,&-&"$"#（$）：%；"&’(’)*+,,#-../,,,0%1+,#；2/00%0##3456**7：4489’:;<=)>?@>A;4

2、选抗性突变株可作为微生物推理选育的途径之一。“核糖体工程”是利用微生物的各类抗性突变为筛选标记，高效获得次生代谢产物合成能力提高的突变株的推理育种新方法。本文综述了微生物“核糖体工程”的概念、各类突变的作用机理，并着重介绍组合抗性突变在提高出发菌株次级代谢产物产量方面的应用。关键词：核糖体工程；抗生素抗性；次级代谢；微生物育种中图分类号：5#BB文献标识码：&文章编号：,,,0!1+,#（+,,#）,$!,!,微生物产生种类繁多的酶、抗生素等生物活性!核糖体工程概要物质，是人类利用最广泛的生物资源。在野生型菌株中各类目标代谢产物的产量通常很低，微生物菌抗生素生物合成一般发生

3、在微生物细胞进入稳株改良一直是重要的应用微生物学课题。常规的微定生长期时，其合成的启动与细菌中最重要的生长［"］生物诱变育种随机性高、耗时费力，通过基因工程手速率调节机制“严谨反应”密切相关。以TEU和段已可实现单基因编码的酶类的定向进化并进行超&IU为底物，与核糖体V00蛋白结合的77T77合成量表达，但对需要成簇基因编码的抗生素等天然产酶（QJ=&）在相应生理条件下合成诱导“严谨反应”发物的产量提高则困难重重。生的信号分子77T77。已有实验证明77T77通过结R>SA6?等于0##1年发现在变铅青链霉菌合于Q/&多聚酶来行使其在转录水平上的全局性［3］（,#’./#(

4、01".2*&3&4$-2）核糖体.0+蛋白的编码基因调控，且与核糖体的功能密切相关。因此，对作用’/25中引入某些点突变，可激活该菌株中沉默的抗于Q/&多聚酶上的利福平等抗生素的抗性变化所［0］生素生物合成基因，导致放线紫红素的超量合成。反映的Q/&多聚酶功能突变必然会影响到细胞的随后大量的研究表明，向微生物核糖体或Q/&聚合次级代谢过程。酶中引入特定的突变有助于其次级代谢产物产量的核糖体是蛋白质的合成机器，也是细胞感知营提高。由于这些突变与出发菌株获得的药物抗性有养水平和对生长速率进行调控的重要位点。在稳定关，故可以抗性突变为指针，建立一种简单易行的微生长期，与次级代谢

6、",O01B>A9@收稿日期：+,,#!,0!,$；修回日期：+,,#!,B!+,@%8.A(0B(00&3=6C(")*+&"’#,&#%#-&"*!&.&"*（@??D）ED（F）改变，对次级代谢产物生物合成的影响必然是十分即核糖体和!"#多聚酶为对象，以引入的抗生素抗深刻的。某些核糖体突变可以反映为作用于核糖体性突变为外在表征，定向筛选次生代谢产物合成能上的抗生素的抗性变化，因此通过筛选或构建相应力提高的突变菌株（图$）。常用于抗性筛选的抗生的抗性突变，可获得核糖体功能突变的菌株，进而获素主要包括链霉素（%&’）、利福平（!()）、硫链丝菌素得次生代谢产物合成能力提高

7、的菌株。（*+,）、夫西地酸（-.+）、庆大霉素（/01）、巴龙霉素微生物核糖体工程以胞内最主要的两个细胞器（23’）、林肯霉素（4(1）、遗传霉素（/1&）等。［"］图!核糖体工程激活细胞功能示意图［>］-(56$%78090:)’(;:+:90015(100’(15&:37&(<3&070==.=3’).17&(:169!"#翻译起始，最终影响细菌的生长。现已知核#与核糖体工程相关的几种重要抗性糖体蛋白或’!"#突变与下述两类链霉素抗性突变相关。#$!链霉素抗性突变#%!%!高浓度链霉素抗性突变链霉素通过作用于

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