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一种基于基因组尺度代谢网络模型指导胞内还原力调节的异丁醇合成菌株构建方法技术

技术编号:11491902 阅读:109 留言:0更新日期:2015-05-21 13:14
本发明专利技术提供一种基于基因组尺度代谢网络模型指导胞内还原力调节的异丁醇合成菌株构建方法;基于基因组尺度代谢网络模型,采用流量平衡分析和代谢最小调节分析,模拟胞内还原力代谢不同改造方式对菌株生长和异丁醇合成的作用规律,根据表型系数得出甘油醛-3-磷酸脱氢酶是异丁醇合成菌株胞内还原力调节的关键靶点。采用合成生物学人工调控元件,构建和调节依赖于NADP+的甘油-3-磷酸脱氢酶代谢通路,匹配平衡胞内还原力代谢,获得高效异丁醇合成菌株LA09。菌株胞内NADPH/NADP比值达到了0.4~0.8,以20~50g/L的葡萄糖为底物进行分批发酵时,36h内异丁醇产量可达8g/L以上,提高了60%以上。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于基因组尺度代谢网络模型理性调节胞内还原力获得高效异丁醇合成菌株的方法,其特征步骤如下:(1)在大肠杆菌MG1655基因组尺度代谢网络模型基础上,根据初始异丁醇合成菌株LA02基因型,添加异丁醇合成的代谢反应和异丁醇运输反应,获得的异丁醇合成菌株基因组尺度代谢网络模型;(2)根据初始异丁醇合成菌株湿实验数据设定异丁醇合成菌株基因组尺度代谢网络模型的约束条件,联合采用代谢通量平衡分析算法和最小代谢调节算法模拟预测得出甘油醛‑3‑磷酸脱氢酶为最关键还原力调节靶点;(3)针对步骤(2)模拟预测的关键靶点,构建和调节依赖于NADP的甘油醛‑3‑磷酸脱氢酶代谢通路,从而调节异丁醇合成菌株胞内还原力状态,最终获得一株高效合成的异丁醇合成菌株。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:闻建平刘蛟齐海山
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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