產(chǎn)淀粉酶菌株篩選綜述

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1、微生物與轉(zhuǎn)基因技術(shù)摘要微生物目前已是生物技術(shù)領(lǐng)域主要的模式生物之一，微生物可以為轉(zhuǎn)基因技術(shù)提供工具酶、基因載體；微生物本身也常作為目的基因的受體細(xì)胞。通過(guò)轉(zhuǎn)基因的方式，可以將人類(lèi)所需要的基因轉(zhuǎn)移到特定物種上，從而表達(dá)出人類(lèi)想要的性狀。本文綜述了轉(zhuǎn)基因微生物在食品、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥以及環(huán)境保護(hù)、傳統(tǒng)工業(yè)改造等領(lǐng)域研究與應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。在食品生產(chǎn)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)基目微生物主要用于食品用群制劑的生產(chǎn)，如凝乳酶．淀粉酶，蛋白酶等，轉(zhuǎn)基因酵母也應(yīng)用于啤酒的生產(chǎn)．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)基因微生物主要用于微生物農(nóng)藥、微生物肥料和飼料酶制劑的生產(chǎn)．在醫(yī)藥生產(chǎn)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)基因微生物主要用于獸用和

2、人用疫苗的生產(chǎn)，以及利用轉(zhuǎn)基因鏇生物生產(chǎn)某些藥物。此外，轉(zhuǎn)基因微生物在環(huán)境保護(hù)，傳統(tǒng)工業(yè)的改造、印染業(yè)，以及新能薄開(kāi)發(fā)等方面也有應(yīng)用，本文也同樣大致介紹了一些目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于微生物轉(zhuǎn)基因方面的前沿研究。關(guān)鍵詞微生物轉(zhuǎn)基因，DNA重組技術(shù)，目的基因，基因載體1引言轉(zhuǎn)基因技術(shù)的理論基礎(chǔ)來(lái)源于進(jìn)化論衍生來(lái)的分子生物學(xué)?；蚱蝃1]的來(lái)源可以是提取特定生物體基因組中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的基因片段?；蚱伪晦D(zhuǎn)入特定生物中，與其本身的基因組進(jìn)行重組，再?gòu)闹亟M體中進(jìn)行數(shù)代的人工選育，從而獲得具有穩(wěn)定表現(xiàn)特定的遺傳性狀的個(gè)體。該技術(shù)可以使重組生物增加

3、人們所期望的新性狀，培育出新品種。1980年代以來(lái)，現(xiàn)代生物技術(shù)迅速發(fā)展，在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、食品、化工、環(huán)境和能源等領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。自1982年美國(guó)FDA批準(zhǔn)了世界上第一例基因工程藥物重組人胰島素的正式生產(chǎn)以來(lái)，以基因工程藥物為主的各種基因工程產(chǎn)品陸續(xù)實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)。其中，轉(zhuǎn)基因微生物是基因工程產(chǎn)品的重要組成部分，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品加工、醫(yī)藥生產(chǎn)以及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。2微生物與轉(zhuǎn)基因技術(shù)1.微生物與轉(zhuǎn)基因工具酶轉(zhuǎn)基因技術(shù)中，需要一些基本的工具酶，如對(duì)供體生物的DNA進(jìn)行切割以獲得目的基因的限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶類(lèi)、DNA連

4、接酶、核酸外切酶、反轉(zhuǎn)錄酶等。DNA聚合酶類(lèi)包括DNA聚合酶Ⅰ、KlenowDNA聚合酶、T4DNA聚合酶、T7DNA聚合酶、耐熱DNA聚合酶等。耐熱DNA聚合酶是一類(lèi)在高溫下具有聚合活性的DNA聚合的，來(lái)自于嗜高溫的細(xì)菌，方要應(yīng)用于PCR反應(yīng)中，具體種類(lèi)有產(chǎn)自嗜熱水生菌的TaqDNA聚合酶、VentDNA聚合酶、PwoDNA聚合酶、TthDNA聚合酶和PfuDNA聚合酶，其中TaqDNA聚合酶，使DNA的體外復(fù)制變得異常簡(jiǎn)便和常規(guī)化，大大加快了生物工程、基因組等分子生物學(xué)研究的進(jìn)程，年銷(xiāo)售利潤(rùn)達(dá)到上億美元。依賴(lài)于DNA的RNA聚合酶包括SP6噬菌體RNA聚

5、合酶、T4噬菌體RNA聚合酶或T7噬菌體RNA聚合酶，這類(lèi)酶無(wú)需引物，但識(shí)別DNA上特異性位點(diǎn)（啟動(dòng)列），合成RNA。核酸酶S1，來(lái)源于米曲霉，具有3’->5’外切核酸酶活性，能特異性降解單鏈DNA或RNA的核酸酶，基因工程中用于黏性末端的平切。核酸酶BAL31，來(lái)源于交替單胞菌BAL31，對(duì)單鏈DNA和RNA具有類(lèi)似核酸酶S1的催化活性，能同時(shí)從3’-端和5’-端降解雙鏈DNA并使其縮短大約25%長(zhǎng)度，催化反應(yīng)需要Ca2+?；蚬こ讨杏糜诳s短DNA和構(gòu)建嵌套缺失體也應(yīng)用于限制酶圖譜制作等。2.微生物與轉(zhuǎn)基因載體轉(zhuǎn)基因載體應(yīng)具有以下基本特性：①必須是一個(gè)可獨(dú)

6、立復(fù)制DNA或復(fù)制單位；②分子量盡可能小，便于分離純化和進(jìn)行離體操作；③分子內(nèi)具有不影響載體復(fù)制、生長(zhǎng)的區(qū)域，區(qū)域中包含多種限制性?xún)?nèi)切酶的單一切點(diǎn)，確保能在切點(diǎn)內(nèi)與外源DNA發(fā)生重組；④具有區(qū)分轉(zhuǎn)化、重組與非重組的多種可供選擇的遺傳標(biāo)記（如營(yíng)養(yǎng)缺陷型、抗藥性、噬菌斑形成能力等）。原核生物的常用克隆載體包括質(zhì)料載體、λ噬菌體載體、柯斯質(zhì)粒載體、原核生物的人工染色體載體等。酵母菌中的外源基因克隆，可就用載體、電轉(zhuǎn)化和醋酸導(dǎo)入等方法。依據(jù)酵母菌的質(zhì)料載體構(gòu)成與復(fù)制方式不同，可劃分為：整合性載體、附加體載體、復(fù)制型載體、著絲粒載體和酵母人工染色體共5類(lèi)。3微生物與轉(zhuǎn)

7、基因技術(shù)的應(yīng)用一．轉(zhuǎn)基因微生物在食品生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用1．轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)食品用酶制劑直接用作食品的轉(zhuǎn)基因微生物如發(fā)酵食品菌等目前在市場(chǎng)上尚未出現(xiàn)。在國(guó)外，將轉(zhuǎn)101基因細(xì)菌和真菌生產(chǎn)的酶用于食品生產(chǎn)和加工已經(jīng)比較普遍，如奶酪生產(chǎn)中使用的凝乳酶、啤酒和飲料生產(chǎn)中的淀粉酶，以及面包等食品生產(chǎn)中的蛋白酶等。在食品工業(yè)中，微生物可用于生產(chǎn)酶制劑、氨基酸、有機(jī)酸、維生素、色素、香料等添加劑。氨基酸、有機(jī)酸、維生素、色素和香料等生產(chǎn)菌種的改良涉及到的基因較多，調(diào)控復(fù)雜，不易利用基因工程技術(shù)進(jìn)行改良，大多仍處于研究階段，只有少數(shù)氨基酸和維生素以轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)。而酶制劑應(yīng)用

8、廣泛，涉及的基因單一，適合利用基因工程技術(shù)進(jìn)行改良(