(1)在初级代谢产物推理育种中的应用 利用营养缺陷型来阻断代谢流或切断支路代谢.使代谢途径朝着有益产物合成方向进行,还可以解除协同反馈效应,以积累支路代谢某一末端产物。
①在直线式生物合成途径中,营养缺陷型不能累积终产物,只能累积中间产物。一个典型的例子是谷氨酸棒状杆菌的精氨酸缺陷型突变株进行鸟氨酸发酵。由于合成途径中酶⑥的缺陷,导致必须供应精氨酸和胍氨酸,菌株才能生长。但这两种氨基酸的供应要维持在亚适量水平,使菌体维持较高水平,而又不引起终产物对酶②的反馈抑制,从而使鸟氨酸得以大量分泌累积。ELISA试剂盒
②在分支式生物合成途径中,营养缺陷型导致协同反馈调节某一分支代谢途径的代谢阻断,使这一途径的终产物不能合成。例如次黄嘌呤核苷酸(肌苷酸)产生菌是棒状杆菌和短杆菌的腺嘌呤缺陷菌株,其合成途径中酶③失活,控制*补给腺嘌呤核苷酸,可解除腺嘌呤核苷酸对酶①的反馈调节,由于腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核昔酸对酶①是协同反馈调节,故代谢流偏向鸟嘌呤核苷酸这一分支途径。但鸟嘌呤核苷酸对酶②有反馈抑制和反馈阻遏作用,故肌苷酸得以分泌累积达12.8g/L。如果进一步使酶④缺失,则可使黄嘌呤核苷酸积累达6g/L。
赖氨酸菌株之一是一株高丝氨酸缺陷菌株,由谷氨酸的北京棒状杆菌ASl.299经硫酸乙二酯诱变处理后经筛选获得的。可知,由于高丝氨酸脱氢酶的基因发生突变,导致合成高丝氨酸的代谢途径阻断,消除了苏氨酸和赖氨酸对天冬氨酸激酶的挤同反馈抑制,并使代谢流*流向赖氨酸方向,使赖氨酸产量大幅度提高。
(2)在次级代谢产物推理育种中的应用 营养缺陷型导致初级代谢或次级代谢途径阻断,因此大多数导致能力下降;但在初级代谢产物和次级代谢产物的分支代谢途径中,营养缺陷型切断初级代谢支路有可能使抗生素增产。ELISA试剂盒
抗生素产生菌除了产生抗生素外,同时也产生初级代谢产物。当初级代谢途径发生营养缺陷型突变时,有时引起抗生素的超产。如四环素、制霉菌素产生菌的脂肪酸缺陷型可增产抗生素。又氯酶素产生菌的芳香族氨基酸营养缺陷型导致氯霉素超产。
利用营养缺陷型还可以产生新产品,如金霉素产生菌的甲硫氨酸缺陷型,可以产生去甲基金霉素。
一、渗漏缺陷型在推理育种中的应用
渗漏缺陷型是一种特殊的营养缺陷型.是一种遗传性代谢障碍不*的突变型。其特点是酶的活力下降而不*丧失,并能在基本培养基上少量生长。在MM上生长特别慢而菌落小。既能少量地合成代谢产物,又不造成反馈抑制。渗偏缺陷型的优点是不必添加*的缺陷营养物。ELISA试剂盒
筛选方法:把大量营养缺陷型菌株接种在基本培养基上,挑选生长特别慢而菌落小的。