發(fā)布時間:2012-12-30 10:27:09
1.選育不需要誘導(dǎo)物的組成型產(chǎn)生菌：
廉價高效的誘導(dǎo)物既不易得，亦對工藝不便。如通過誘變，使調(diào)節(jié)基因發(fā)生突變，不產(chǎn)生有活性的阻礙蛋白，或者操縱基因發(fā)生突變不再能與阻礙物相結(jié)合，即可獲得組成型突變株。已設(shè)計出多種選育組成型突變株的方法，其主要原則是創(chuàng)造一種有利于組成型菌株生長而不利于誘導(dǎo)型菌株生長的培養(yǎng)條件，造成對組成型的選擇優(yōu)勢以及適當?shù)淖R別兩類菌落的方法，并添加水性消泡劑，從而把產(chǎn)生的組成型突變株選擇出來。
把添導(dǎo)型的微生物細胞培養(yǎng)在底物濃度非常低的恒化器內(nèi)，由于底物濃度只夠作碳源利用，不能作為誘導(dǎo)物，然后，從中選擇組成突變侏，大腸桿菌β-半乳糖苷酶組成突變體就是利用這種方法選出的，它的半乳糖苷酶產(chǎn)量多達細胞總蛋白的25%；其次在不含誘導(dǎo)物和含誘導(dǎo)物的培養(yǎng)基中交替地連續(xù)培養(yǎng)幾個周期可以富集組成型突變株。還有采用弱誘導(dǎo)底物、水性消泡劑、誘導(dǎo)物的抑制物，都有助于組成型突變株的選出。此外，也可對誘變后的菌落直接噴灑某些特異藥物，視其能否水解而區(qū)分組成型突變株和誘導(dǎo)型。
2.篩選抗反饋阻遏和抗反饋抑制突變株：
降低代謝物濃度，只是暫時改變酶的合成速率，實施抑制酶活較為困難。從遺傳學角度考慮，如調(diào)節(jié)基因發(fā)生突變，使產(chǎn)生的阻遏蛋白失活，不能與末端代謝產(chǎn)物結(jié)合，或操縱基因發(fā)生突變，使阻遏蛋白不能與其結(jié)合，都能獲得抗反饋阻遏的突變株。如使調(diào)節(jié)酶突變，則可獲得抗反饋抑制的突變株。調(diào)節(jié)不同物質(zhì)(調(diào)節(jié)基因、調(diào)節(jié)水性消泡劑以及調(diào)節(jié)酶等)的突變，可以獲得不同的突變株。
在方法上可直接以末端代謝產(chǎn)物為底物來篩選抗反饋作用的突變株，如以葡萄糖、水性消泡劑、甘油為碳源用來篩選纖維素酶抗阻遏突變株。但更多的是利用選育結(jié)構(gòu)類似物抗性菌株的方法。這是由于①因結(jié)構(gòu)類似物在分子結(jié)構(gòu)上與相應(yīng)終產(chǎn)物類似，所以它也能與阻遏蛋白相結(jié)合，如調(diào)節(jié)水性消泡劑之基因發(fā)生突變而使阻遏蛋白不能與結(jié)構(gòu)類似物結(jié)合，即出現(xiàn)抗性菌株?？剐跃戤a(chǎn)生的阻遏蛋白就不再能與正常的相應(yīng)終產(chǎn)物相結(jié)合，呈現(xiàn)抗反饋阻遏；②由于結(jié)構(gòu)類似物與正常的相應(yīng)終產(chǎn)物存在差異，它與阻遏蛋白的結(jié)合往往是不可逆的，因此比正常的終產(chǎn)物更有效。
如調(diào)節(jié)水性消泡劑之酶發(fā)生突變，結(jié)構(gòu)類似物不能與之結(jié)合，或突變株不再能與正常的終產(chǎn)物結(jié)合，所獲得的便是抗反饋抑制的抗性菌株。篩選抗阻遏和抗反饋抑制的雙重突變則更易于獲得高產(chǎn)菌株。
3.選育營養(yǎng)缺陷型：
即篩選喪失了代謝途徑中的一種或多種酶，因而必須供給某一個或幾個中間代謝產(chǎn)物才能生長的突變株，同時使用水性消泡劑。限量供給此中間代謝產(chǎn)物就能降低或解除末端產(chǎn)物的反饋控制。與抗反饋控制不同的是營養(yǎng)缺陷型是切斷非目的產(chǎn)物的代謝途徑，用以積累中間代射產(chǎn)物。
有些營養(yǎng)缺陷型只是部分地需要生長因素，它們在基本培養(yǎng)基中生長非常緩慢，因而使有關(guān)途徑的酶排除阻遏，這些就是所謂的“滲漏缺陷型”，可以減弱這部分的代謝。
4.篩選負變菌株的回復(fù)突變株：
誘變產(chǎn)生的高產(chǎn)菌株，在生產(chǎn)過程中易發(fā)生回復(fù)突變，使產(chǎn)量不穩(wěn)定。但是負變菌株的回復(fù)水性消泡劑之突變株亦可用來提高代謝產(chǎn)物的過量產(chǎn)生，不過機理尚缺少深入研究。
5.選育條件抗性突變株
有些突變株，在不同環(huán)境下，能表現(xiàn)為“野生型”和突變型菌株特性，稱為條件抗性突變或稱為條件致死突變，其中水性消泡劑之溫度敏感性突變常用于提高代謝產(chǎn)物產(chǎn)量。如一株在37℃左右生長的細菌，經(jīng)誘變后可得到在較低溫度下生長而在較高溫度（如37℃以上）不能生長的突變株，即溫度敏感性突變株，這是由于某一醇蛋白結(jié)構(gòu)改變后，在高溫條件下活力喪失的緣故。如該酶為蛋白質(zhì)、核苷合成途徑上的酶，則此突變株在高溫條件下的表現(xiàn)就是營養(yǎng)。
6.篩選細胞膜通透性改變的突變株：
微生物細胞內(nèi)終產(chǎn)物及時移去，也是消除反饋控制的一種手段。細胞膜、細胞壁的結(jié)構(gòu)以及水性消泡劑是影響物質(zhì)進出的原因之一，如篩選細胞膜、水性消泡劑、細胞壁組成成分改變的突變株，有可能獲得代謝產(chǎn)物的過量生產(chǎn)，這在分泌抗生素大分子更有意義。
本文參考《發(fā)酵微生物學》一書。
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