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hkfgwww

银虫 (正式写手)

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[交流] 谈谈你对工业微生物育种的看法

工业微生物菌株选育在工业发酵中占有重要地位。用于工业生产的微生物菌种，最好具有以下特征：
1.在遗传上必须是稳定的。
2.易于产生许多营养细胞、孢子或其它繁殖体。
3.必须是纯种，不应带有其它杂菌及噬菌体。
4.种子的生长必须旺盛、迅速。
5.产生所需要的产物时间短。
6.比较容易分离纯化。
7.有自身保护机制，抵抗杂菌污染能力强。
8.能保持较长的良好经济能力。
9.菌株对诱变处理较敏感，从而提高产量潜力高。
10.。。。。。。
野生型菌株不可能具备这些优良特征，因此用于工业生产的菌株无一例外都是经过菌株选育的突变菌株。

现在对于一些比较成熟的实验室，相信都有了一批性状优良的高产菌株。但是对于一个新的产品，例如国内尚未有的工业化生产的如组氨酸等产品，大家是如何着手工作的呢？

例如组氨酸筛选，这涉及到几个问题：
一.宿主菌的问题
选择大肠杆菌或者谷氨酸棒状杆菌，前者基因操作方便，但是目前工业化生产都是使用的谷氨酸棒状杆菌（日本）。

二.先做诱变操作还是分子改造
诱变黑箱操作，对于得到高活性（解除反馈抑制，阻遏，提高底物利用率）酶有很大帮助。分子对于基因敲除相当精确。

三. 发酵培养基的选择问题
一个培养基对应一个菌。菌种经过一次次的改造，如何不让发酵培养基影响菌种的筛选。很多优势菌株往往由于培养基的选择不合适而被淘汰，非常可惜。

四.筛选的问题
对于某些品种，筛选不是问题，例如酶制剂产品，抗生素产品等，但是对于像氨基酸，有机酸之类的，如何能够在大量的菌群内挑出合适的菌株？
国际上流行的高通量筛选我不知国内有使用的没有，效果如何。

五. Genome shuffling
个人觉得这可能是一种比较有前途的筛选方式，推荐一下这篇文章
http://darkwing.uoregon.edu/~pph ... hang_nature2002.pdf
题目：Genome shuffling leads to rapid phenotypic improvement in bacteria
大家的看法呢？

[ Last edited by hkfgwww on 2011-8-20 at 23:16 ]

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张香玲1017

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1楼 2011-08-20 22:48:58

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zhqw423

木虫 (著名写手)

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★
hkfgwww(金币+1):谢谢参与
hkfgwww(金币+1): 2011-08-27 19:56:04

问题1：一般新产品都是找原始的野生菌，只有想氨基酸或蛋白质这类直接跟由基因得来的分子最适合用分子手段（即基因工程菌）；

问题2：诱变操作和分子改造一般不会在同一株菌上做。一般有诱变操作，如果基因和合成途径很清楚的分子会考虑做分子改造，但分子改造一般是把相关基因克隆出来，转到其他模式菌株上；

问题3：拿到原始菌株后，一般会先确定一组培养基配方，这个配方除了原料成本低外，还要考虑尽可能保证提取纯化成本低，然后再做诱变，在诱变筛菌的过程中，在产量提高的同时，一般会考虑微调配方，比如增加C和N源，避免营养不够的问题；

问题4：对于没有合适的筛选标记的产品，表型是一个很有用的考量指标，很多菌株可以将单菌落的表性特征（比如形态，色素，大小，等等）与产品产量对应起来，这样可以通过观察单菌落排除掉一大批低产菌株，减少工作量；

问题5：所谓的genome shuffling，对我们而言只是简单的看做是原生质体融合，这个技术对于某些产品来说还是很有用的。