定向生物合成

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微生物在医药领域的应用

微生物在医药领域的应用
四、抗生素的制备
获取菌种孢子制备种子制备发酵发酵液预处理提取及精制成品检验
成品包装
微生物在医药领域的应用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（1）菌种：菌种都是从自然界分离、纯化及选育后获得的。这些菌种通常采用砂土管或冷冻干燥管保存。要经常进行菌种选育工作，用人工方法加以纯化和育种，才能保持菌种的优良性状不变。菌种制备要保持严格的无菌状态。
微生物在医药领域的应用
微生物的发酵
目前应用微生物工业把发酵由微生物扩大到植物、动物，因此工业微生物学家将所有通过微生物或其他生物细胞（动、植物细胞）或经过生物工程改造了的“工程菌”的培养来制备工业产品或转化某些物质的过程，统称为发酵。
微生物在医药领域的应用
微生物发酵的一般工艺
微生物发酵的一般工艺也就是利用深层培养，进行微生物发酵生产所需要产品的过程。微生物发酵一般分发酵与提取2个阶段。其生产的一般工艺流程如下。
（2）孢子制备：将保藏的菌种进行培养，制备大量孢子供下一步植被种子使用。需氧发酵制备孢子一般是在摇瓶内进行，通过振荡，外界空气与培养液进行自然交换获得氧气。培养基要含有生长因子和微量元素，且碳源或氮源不宜过多，从而保证生产大量的孢子。还要严格控制培养基的pH、培养温度、培养时间等条件。
（3）种子制备：使有限数量的孢子萌发、生长、繁殖产生足够量的菌丝体，供发酵培养所用。在种子罐内微生物菌丝大量生长、繁殖，因而缩短了下一步发酵罐内菌丝生长的时间。种子罐中的培养液要尽可能与发酵液一致。而且要有易吸收的碳源和氮源。
合体但靶位仍能保持其功能。 c. 细胞通透性的改变，使药物进入细胞内减少。
微生物在医药领域的应用
3、细菌耐药性产生的防止对策

微生物制药复习题(1)

微生物制药一、名词解释1、微生物药物：微生物在生命活动过程中产生的具有生理活性（或药理活性）的次级代谢产物及其衍生物。

2、全化学合成法（化学合成法）：当某些微生物药物的化学结构已经明确且结构简单时，采用全化学的方法进行合成，制取微生物药物。

世界上第一个全化学合成的微生物药物--氯霉素。

3、生物合成法（微生物发酵法）：特定的微生物在一定的条件下生长繁殖，并在代谢过程中产生微生物药物。

利用微生物药物的特定理化性质，提取和精制发酵液中的微生物药物。

4、半化学合成法（半合成法）：利用化学方法改进生物合成的微生物药物，获得性能更优良的微生物药物。

5、富集培养：在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适环境下快速生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变为人工环境下的优势种。

6抗生素：微生物产生的次级代谢产物，具有抑制它种微生物的生命活动甚至杀死它种微生物的作用。

7原生质体融合：用脱壁酶处理将微生物的细胞壁除去，制成原生质体，然后在高渗溶液的条件下采用物理，化学或生物的助溶条件，促进原生质体的融合，从而获得异核体或重组子技术。

8半合成药物：对本身是天然药物的结构进行修改而生成的新药就是半合成药物。

9前体：微生物从外界吸收或在代谢途径中形成，可被进一步转变为最终产物的化合物。

10初级代谢：具有明确的生理功能，对维持生命活动不可缺少的物质代谢过程11次级代谢：微生物在一定的生长时期（稳定生长期），以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动没有明确功能的物质的过程。

12生源说：次级代谢产物分子中构建单位的各种原子的起源。

（构建单位=前体）13次级代谢产物的生物合成：各种构建单位在多种酶的作用下合成次级代谢产物的过程。

14致死温度：杀死微生物的极限温度。

15致死时间：在致死温度杀死全部微生物的所用时间。

16热死时间：在规定温度下杀死一定比例的微生物菌体所用时间。

微生物在医药领域的应用

（二）教学要求1．掌握抗生素的概念、特点和医用抗生素的特点。

2．熟悉抗生素的效价和单位表示方法。

3．了解抗生素效价的生物测定方法、微生物在其他药物生产中的应用。

微生物种类多、数量大、个体小、面积大、新陈代谢能力强、吸收多、转化快、生长旺、繁殖速度快，广泛应用于制药工业中。

如抗生素、维生素、氨基酸、酶及酶抑制剂以及微生态制剂都有是利用微生物发酵制成的。

利用“工程菌”作为制药工业的发酵产生菌可生产出更多低成本、高质量的药物，使得微生物在制药工业中的应用前景更加广阔。

抗生素：是生物在其生命活动过程中所产生的，能在低微浓度下有选择地抑制或影响他种生物功能的有机物质。

概念第一节、抗生素很早以前，人们就发现某些微生物对另外一些微生物的生长繁殖有抑制作用，把这种现象称为抗生。

随着科学的发展，人们终于揭示出抗生现象的本质，从某些微生物体内找到了具有抗生作用的物质，并把这种物质称为抗生素，如青霉菌产生的青霉素，灰色链丝菌产生的链霉素都有明显的抗菌作用。

根据抗生素的生物来源分类： 1.细菌产生的抗生素：多黏菌素和短杆菌肽等 2.放线菌产生的抗生素：链霉素、四环素等 3.真菌产生的抗生素：青霉素和头孢霉素等、 4.植物和动物产生的抗生素：蒜素、鱼素等。

一、抗生素的分类根据抗生素的化学结构分类 1.B-内酰胺类抗生素：青霉素、头孢霉素 2.氨基糖苷类抗生素：链霉素、卡那霉素 3.大环内酯类抗生素：红霉素、麦迪霉素 4.四环素类抗生素：金霉素、土霉素等 5.多肽类抗生素：多黏菌素、杆菌肽。

根据抗生素的作用机制分类 1.抑制细胞壁合成的抗生素：青霉素、环丝氨酸 2.影响细胞膜功能的抗生素：多黏菌素等 3.抑制核酸合成的抗生素：丝裂霉素C 等 4.抑制蛋白质合成的抗生素：链霉素、四环素等 5.抑制生物能作用的抗生素：抗霉素、短杆菌肽根据抗生素的作用对象分类 1. 抗革兰氏阳性细菌的抗生素：青霉素、红霉素等 2. 抗革兰氏阴性细菌的抗生素：链霉素、多黏菌素等 3. 抗真菌的抗生素：灰黄霉素、制霉菌素等 4. 抗病毒的抗生素：四环霉素 5. 抗癌的抗生素：丝裂霉素、阿霉素等抗生素种类产生菌化学结构作用对象作用机制青霉素真菌产生β－内酰胺类抗G+细菌的影响细胞壁合成链霉素放线菌产生氨基糖甙类抗G－细菌影响蛋白质合成红霉素放线菌产生大环内酯类抗G+细菌的影响蛋白质合成多粘菌素细菌产生多肽类抗G－细菌影响细胞膜通透性四环素放线菌产生四环素类抗病毒影响蛋白质合成灰黄霉素真菌产生多烯类抗真菌、病毒影响核酸合成二、医用抗生素的特点1.差异毒力大差异毒力：即抗生素对微生物或肿瘤细胞等靶体的抑制或杀灭作用，与对机体损害程度的差异比较。

代谢工程—周奕腾改+试卷

红色为11级真题试卷1.代谢工程:利用基因工程技术,有目的地对细胞代谢途径进行精确的修饰、改造或扩展、构建新的代谢途径,以改变生物体原有代谢特性,并与基因调控、代谢调控及生化工程相结合,提高目的代谢产物活性或产量、或合成新的代谢产物的工程技术科学。

2.代谢工程的四大助手：1.组学技术,计算系统生物学,这两种技术有助于代谢工程的分析方面2.蛋白质工程,合成生物学,有助于代谢工程的基因操作方面.3.三大代谢途径：糖酵解（EMP）、三羧酸循环（TCA）、磷酸戊糖途径（HMP）或称PPP4.两个应用实例：A、添加物导致代谢途径酶活加强：加维生素增强了磷酸果糖激酶活性和乳酸脱氢酶活性，增强了乳酸的生产B、加入葡萄糖酸钙能促进高6一磷酸葡萄糖脱氢酶和葡萄糖激酶的酶活力，促进了肌苷的合成4、酶调节方式、反馈调节方式：5、操纵子：指启动基因、操纵基因和一系列紧密连锁的结构基因的总称。

转录的功能单位。

很多功能上相关的基因前后相连成串，由一个共同的控制区进行转录的控制，包括结构基因以及调节基因的整个DNA序列。

主要见于原核生物的转录调控，如乳糖操纵子、阿拉伯糖操纵子、组氨酸操纵子、色氨酸操纵子等6、分支代谢调节途径：A.同功酶调节：催化相同反应，但酶分子结构有差异；B.协同反馈抑制：一个不能少；C.累积反馈抑制：按比例累加，无协同效应，无拮抗作用；D.增效反馈抑制：1+1>2(末端产物Y和Z单独过量时，各自对途径中第一个酶E1仅产生较小的抑制作用，一种末端产物过量并不影响其他末端产物的形成。

只有当Y和Z同时过量，才能对E1产生较大的抑制作用。

)E.顺序反馈抑制：按①→②→③顺序逐步抑制；F.联合激活或抑制调节：途径产物各自调节，同一中间产物；7、会计算累积反馈抑制（试卷时60%，20%，68%）如30%和40%：30%*（100%-40%）+40%=58%8、不同谷氨酸生产菌的两大特征：α-酮戊二酸脱氢酶的缺乏;对生物素的需要(生物素缺陷型)9、代谢流(物流/通量)(flux)指流入代谢物经该途径转变为流出物的速率。

内质网在生物合成中的功能

内质网在生物合成中的功能内质网（Endoplasmic Reticulum，ER)是细胞内的一个重要细胞器，它可分为粗面内质网和平滑内质网两种类型，其中粗面内质网具有许多附着的核糖体。

内质网除了是合成蛋白质的工厂外，还拥有多种其他的生物合成功能，成为一种非常重要的细胞器。

粗面内质网的生物合成功能粗面内质网是细胞内最主要的合成、折叠和修饰细胞蛋白的地方。

大部分的蛋白质合成都涉及到粗面内质网。

蛋白质的合成需要一些特定的酶和化学反应，这些酶在粗面内质网上由核糖体合成，然后与蛋白质结合。

一旦蛋白质被合成出来，它还需要得到进一步的修饰才能正确地折叠和达到生物学功能。

这些修饰是由粗面内质网上的酶完成的，包括截短、糖基化、磷酸化等等。

在粗面内质网上合成的某些蛋白质是由一组细胞信使分子控制的。

这些信使分子被称为转录因子，它们可以选择性地触发特定的蛋白质合成过程，从而实现蛋白质的定向生物合成。

这是粗面内质网合成的蛋白质具有生物多样性的主要原因之一。

此外，粗面内质网上合成的很多蛋白质还需要进行长周期的修饰，这使得他们可以在细胞内和细胞外的两个完全不同的环境中发挥生物学的功能。

平滑内质网的生物合成功能平滑内质网是一个没有核糖体的细胞器，它还是许多不同的生物合成过程的中心。

它产生的脂质被称为磷脂类物质，是构成细胞膜的主要成分。

平滑内质网还能代谢很多其他的物质，包括激素、荷尔蒙和荷尔蒙类药物等等。

平滑内质网在生物合成中还有其他非常重要的作用。

例如，许多细胞毒素和抗生素的合成都需要平滑内质网，它们在合成过程中都需要平滑内质网上的酶。

此外，平滑内质网还可以合成和分解甲状腺素，这是一个在身体内调节热量代谢和身体解毒的非常重要的代谢过程。

内质网的质量控制机制内质网能自动检测粗面内质网上合成的蛋白质质量，并在质量不佳时进行拒绝，从而保证最终合成的蛋白质都是生物活性的。

这种自动检测错误蛋白质的机制被称为内质网应激反应（ERM，Endoplasmic Reticulum stress response）。

定向合成技术

定向合成技术
定向合成技术是一种新兴的化学合成技术，它可以有效地控制分子的结构，实现有效的新分子的合成。

它可以帮助化学家们快速而准确地合成新分子，有助于改善生物分子的性质和功能。

定向合成技术的主要原理是通过控制合成反应的反应条件，以及选择合适的反应前驱体来实现控制分子结构的目标。

首先，要确定反应所需的反应前驱体，并经过合适的反应条件，以正确的模式将反应前驱体合成成指定的目标分子。

其次，通过使用有机合成中的精密实验技术，如催化反应，选择性活化，环加成等技术，来控制反应的进程，以达到预期的结果。

定向合成技术具有很多优点，可以帮助化学家们节省大量时间和金钱，提高反应效率，合成出高质量的产物。

而且，它也可以帮助研究人员更好地控制和优化化合物的性质和功能，以满足工业应用的需求。

定向合成技术也有一些缺点。

它的分子结构控制能力有限，而且反应的可控性也不是特别高。

此外，它的复杂性和复杂性也可能会增加反应的难度，影响反应的效率。

定向合成技术是一种非常有用的化学合成技术，它可以有效地控制分子结构，以及提高反应效率，合成更高质量的产物，有助于改善
生物分子的性质和功能，为应用研究提供新的机遇。

定向突变生物合成

定向突变生物合成英文回答：Directed mutagenesis is a technique used in molecular biology to introduce specific changes or mutations into a DNA sequence. This technique allows scientists to study the effects of these mutations on gene function and protein structure. There are several methods available for directed mutagenesis, including site-directed mutagenesis and random mutagenesis.Site-directed mutagenesis is a targeted approach where specific nucleotides in the DNA sequence are changed to create a desired mutation. This can be achieved using techniques such as PCR-based mutagenesis oroligonucleotide-directed mutagenesis. For example, if I want to introduce a point mutation in a gene to study its effect on protein function, I can design a pair of primers that contain the desired mutation and use them in a PCR reaction to amplify the gene with the mutation.Random mutagenesis, on the other hand, introduces random mutations throughout the DNA sequence. This can be done using techniques such as error-prone PCR or chemical mutagenesis. Random mutagenesis is useful when studying the effects of a large number of mutations or when trying to create a library of variants with different properties.Once the mutations are introduced, the mutated DNA sequences can be cloned into an expression vector and used to produce mutant proteins. The mutant proteins can then be purified and characterized to determine their functional and structural properties. For example, if I introduce a mutation in a protein involved in enzyme catalysis, I can compare the catalytic activity of the mutant protein to the wild-type protein to understand the role of the mutated residue in the reaction.Directed mutagenesis has a wide range of applicationsin biotechnology and biomedical research. It can be used to study the function of specific genes and proteins, identify key amino acid residues involved in protein-proteininteractions, and engineer proteins with improved properties. For example, directed mutagenesis has been used to create enzymes with enhanced catalytic activity, antibodies with improved binding affinity, and receptors with altered ligand specificity.中文回答：定向突变是分子生物学中一种用于在DNA序列中引入特定改变或突变的技术。

研究天然产物生物合成的方法

研究天然产物生物合成的方法
一、定向进化(directed evolution)
1、酶工程：使用筛选技术对酶的活性进行改良；
2、基因重组：利用DNA的特性，将源于不同物种的基因段经过组合
或重组形成更强的基因；
3、蛋白质工程：改变蛋白质体系，增强蛋白质功能；
4、分子工程：利用合成生物学技术，合成一些有特殊功能的生物分子，并实现对它们的改造。

二、靶标驱动研究(Target-driven study)
1、利用生物信息学技术和分子模拟技术，考察特定活性位点，构筑优
秀的小分子名称，用以研究活性结构的构建与调节；
2、研究待合成的活性物质在活性位点的形成机制，以及活性位点突变
对活性的影响；
3、通过模拟、密码学以及比较分析技术，探索物种间天然产物合成途
径及调节机制。

生物合成的方法原理是

生物合成的方法原理是
利用细胞内的生物催化剂（如酶）参与化学反应，完成有机分子的合成过程。

生物合成的方法原理包括以下几个方面：
1. 底物选择：细胞通过选择特定的底物来确定所需合成的有机分子。

这可能涉及对底物的识别、筛选和运输。

2. 催化反应：生物合成反应通常使用酶作为生物催化剂。

酶能够以高效的方式催化反应，降低反应能垒，提高反应速率，同时具有高度的立体选择性和底物特异性。

3. 底物转化：催化剂作用下，底物经历一系列化学反应步骤，包括结构的断裂、分子的重排、键的形成等，从而转化为目标产物。

4. 反应控制：生物合成过程中的反应控制可以通过多种方式实现，如调控酶的表达量、调控反应环境的pH值、温度和离子浓度等。

5. 产物释放：生物合成完成后，目标产物需要从细胞内释放出来。

这可能涉及到通道蛋白、转运蛋白等参与的产物转运过程。

生物合成的方法原理多样，不同的合成反应会有不同的催化剂和反应途径。

通过了解和利用生物合成的原理，可以实现对有机分子的定向合成和调控。

抗生素复习资料

抗⽣素复习资料现代定义：⽣物所产⽣的能够在低微浓度下有选择地影响它种⽣物机能的有机物。

抗⽣素时代的开创1929年，Fleming发现青霉素1940年，Chain和Florey提取纯化了青霉素，1943年，实现了青霉素的⼯业⽣产1943年，Waksman发现链霉素1957，Umezawa发现卡那霉素临床上应⽤的抗⽣素有时存在以下问题：耐药菌过敏反应毒性较⼤活性较低等酶抑制剂概念的提出：梅泽滨夫(Umezawa)微⽣物有机体内酶及其抑制剂是共存的梅泽滨夫研究⼩组的⼯作开创了微⽣物药物的新纪元微⽣物药物基于微⽣物整体或实体的药物：菌苗、疫苗。

来源于微⽣物初级代谢产物的药物：氨基酸、维⽣素。

来源于微⽣物次级代谢产物的药物：抗⽣素、其它⽣理活性物质（酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂等）。

微⽣物药狭义内涵：来源于次级代谢产物抗⽣素剂量表⽰法效价单位：每ml或每mg样品中所含某种抗⽣素有效成分的多少效价是衡量抗⽣素有效成分的尺度，也是衡量抗⽣素性能的标志青霉素效价表⽰⽅法：（稀释单位法）1个青霉素效价单位=抑制50ml⾁汤培养基中⽣长的⾦黄⾊葡萄球菌的最⼩青霉素浓度1mg青霉素G钠盐能抑制83350ml⾁汤中⽣长的葡萄球菌，所以1mg青霉素G钠盐的效价单位为1667u。

链霉素SM效价（重量单位法）：规定链霉素效价单位=1000u/mg（C21H39O12N7，SM分⼦量581.6）链霉素硫酸盐（C21H39O12N73/2H2SO4，盐分⼦量728.7）链霉素硫酸盐效价=SM理论效价×SM分⼦量/盐分⼦量=1000×581.6/728.7=798u/mg抗菌谱：把某种抗⽣素所能抑制或杀灭病原体的范围和剂量称为该种抗⽣素的抗菌谱。

抗⽣素分类：⼀、按产⽣菌分类真菌产⽣的抗⽣素：如青霉素、头孢菌素、灰黄霉素放线菌产⽣的抗⽣素：如链霉素（灰⾊链霉菌）、红霉素（红⾊链霉菌）、四环素（⾦⾊链霉菌）、林可霉素（林肯链霉菌）庆⼤霉素（⼩单孢菌）等细菌产⽣的抗⽣素：如多粘菌素、杆菌肽、短杆菌肽植物及动物产⽣的抗⽣素：地⾐酸、绿藻素、蒜素。

合成生物学的技术

合成生物学的技术合成生物学是一门融合生物学、工程学和计算机科学的新兴领域，其主要目标是通过重新设计和构造基因、代谢通路以及细胞器等生物分子和系统，创造新的生物体系，以解决生物医学、环境保护、能源生产和农业等方面的问题。

在合成生物学领域，涉及的技术涵盖了基因编辑、DNA合成、代谢工程等多个领域，下面将对合成生物学的技术和应用做一详细介绍。

一、基因合成和定向进化基因合成是合成生物学的关键技术之一，它允许科学家根据需要设计、合成和插入新的基因组序列到宿主生物体中。

传统的基因组编辑技术需要依赖于自然界的遗传变异路径来进行基因改造，受限于自然选择和突变的局限性。

而基因合成技术可以快速、准确地构建特定序列的DNA，大大加快了基因编辑的速度和灵活性。

基因合成技术还可以配合定向进化技术，通过人为干预多样性集成和选择的过程，促使目标蛋白质特性的持续改进和优化。

这种方法广泛应用在生物医学、工业生产和农业领域，比如可以通过合成新的酶类来提高工业生产的效率，或者构建耐逆境农作物以提高农业产量。

二、引物合成和PCR技术引物合成是合成生物学中的重要技术之一，它用于多种DNA检测和测序技术中的引导序列。

引物合成技术的不断发展，使得引物的设计和合成更加精准和高效，为PCR技术等核酸检测方法提供了更可靠的工具。

PCR技术是分子生物学领域的基础技术，其原理是通过DNA聚合酶不断地扩增目标DNA 序列，使其数量大幅度增加。

合成生物学的引物合成技术为PCR的快速、高效和精准提供了重要的支持，为基因检测、疾病诊断和遗传分析等领域提供了有效的技术手段。

三、代谢工程和合成生物学产品代谢工程是合成生物学的核心技术之一，它通过改造细胞代谢通路，调控代谢产物的合成与分泌，从而创造出一系列有机物质和药物。

代谢工程技术已经成功应用于乳酸菌、酵母菌和大肠杆菌等微生物中，使它们能够高效、大规模地合成酶类、抗生素、生物柴油等产品。

合成生物学产品的广泛应用，不仅提高了产品的生产效率和品质，同时也促进了新产品的发现和开发。

《代谢工程》复习提纲

《代谢工程2007》思考题一、判断题（）1.微生物的代谢网络受到高度调节，具有很强的适应环境变化的能力。

（）2.微生物可代谢控制机制可分为两种主要类型：酶活的调节和酶合成的调节。

但前者比后者更经济、快捷。

（）3.磷酸化酶是通过激酶和酯酶来调节其活性的。

（）4.变构效应是反馈抑制的基础，是调节代谢的有效方法。

（）5.在乳糖操纵子中，乳糖并不是真正的诱导物。

（）6.最有效的诱导物总是基质的类似物，一种很差的或不被利用的基质。

如N-甲基乙酰胺对酰胺酶的诱导作用。

（）7.葡萄糖常对其它碳源表现出分解代谢物阻遏效应；氨或谷氨酰胺对其它氮源也常常表现出分解代谢物阻遏效应。

（）8.一种碳-能源起分解代谢物阻遏作用的效能取决于它的化学结构，而不是它作用碳-能源的效率。

（）9.在所有试验过的细菌中均含有cAMP，它是EMP代谢途径的中间体。

（）10.在赖氨酸的生物合成途径中，大肠杆菌的天冬氨酸激酶是三种同工酶，但在谷氨酸棒杆菌中却只有单一的天冬氨酸激酶。

（）11.微生物可通过需氧或厌氧途径利用糖。

氧抑制糖发酵生成乙醇的作用称为巴斯德（）12.在考虑能量代谢与产物形成的关系时，一般都要进行能量流的优化分配问题。

（）13.能量溢出是一种能量的浪费，不利于产物的形成。

（）14.产朊假丝酵母生长在氮限制条件下，会积累多糖，它反映出细胞处在能量过剩的状态。

（）15.硫元素限制下，细胞常会会积累多糖，它反映出细胞处在能量过剩的状态。

（）16.最适发酵pH值的选择以获得最大比生长速率和适当的菌量为准则。

（）17.pH控制也可以采用糖/氨水的流加方式进行控制。

（）18.DO常常作为发酵异常的指示，如接种效应；有氧条件下葡萄糖发酵生成乙醇的作用称为Crabtree效应。

（）19.巴斯德效应是对发酵活性的抑制，而Crabtree效应对呼吸酶合成的抑制。

后2-5h 内DO迅速跌至零且长时间不回升，表示已染菌。

（）20.补料过程也会引起DO的下降。

利用基因工程定向阻断尼莫克汀工业生产菌株中多个杂质组份的生物合成

利用基因工程定向阻断尼莫克汀工业生产菌株中多个杂质组份的生物合成党福军;夏海洋;覃重军【摘要】目的通过基因工程定向改造尼莫克汀(nemadectin)产生菌蓝灰链霉菌(Streptomyces cyaneogriseus subsp.noncyanogenus),以阻断除主要杂质组分合成,提高有效组分产量.方法通过构建和筛选蓝灰链霉菌的基因组文库,获得了与LL-F28249ω合成相关的基因nolB.在蓝灰链霉菌的工业生产菌株NS1-8中连续删除尼莫克汀合成途径的nemD基因和类似寡霉素合成途径的nolB基因,获得了突变株NM-10.结果发酵检测产物表明,NM-10突变株产生活性组分LL-F28249α产量(1312mg/L)高于出发工业菌株NS1-8(1030mg/L),且不再产生LL-F28249γ、LL-F28249λ和LL-F28249ω等3个结构类似的杂质组份.结论 nemD和nolB基因连续敲除可用于改造产尼莫克汀蓝灰链霉菌工业产生菌,降低非有效组分含量并提高产量.【期刊名称】《中国抗生素杂志》【年(卷),期】2014(039)008【总页数】5页(P579-583)【关键词】蓝灰链霉菌;尼莫克汀;nemD基因;nolB基因【作者】党福军;夏海洋;覃重军【作者单位】浙江海正药业股份有限公司生物技术中心,台州318000;中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所合成生物学重点实验室,上海200032;中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所合成生物学重点实验室,上海200032;中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所合成生物学重点实验室,上海200032【正文语种】中文【中图分类】Q784尼莫克汀(nemadectin)是由蓝灰链霉菌(Streptomyces cyaneogriseussubsp.noncyanogenus)产生的milbemycin家族大环内酯类抗生素[1]，其有效杀虫活性组分为LL-F28249α(图 1A)。

普鲁兰多糖生物合成及高产菌株定向选育的研究

普鲁兰多糖生物合成及高产菌株定向选育的研究普鲁兰多糖，这个名字听起来有点复杂，但说白了就是一种好东西。

想象一下，你在沙滩上玩沙子，普鲁兰多糖就像是让沙子更加细腻、易于塑形的魔法材料。

这个糖不仅在食品工业里大显身手，还在医药、化妆品等领域有着无可替代的地位。

有人说它是“天然的粘合剂”，哈哈，确实如此。

它能增强产品的质感，增加稠度，甚至提高口感，真的是个小帮手。

普鲁兰多糖到底是怎么来的呢？别着急，我们得从头说起。

它的生物合成过程就像一场大戏，演员、舞台、道具缺一不可。

普鲁兰多糖是由一些小微生物制造的，主要是一些细菌，比如说变形链霉菌。

这些小家伙们在适宜的环境下，就开始了他们的“工作”。

它们在合成这个糖的时候，简直就像是在做手工艺品，捏捏、揉揉，最后就造出了美味的普鲁兰多糖。

要让这些小微生物发挥出最大的潜力，选育出高产的菌株就显得特别重要。

就好比你在选拔篮球队员，得找那些跑得快、投得准的。

科学家们可真是花了不少心思。

想象一下，他们在实验室里像侦探一样，筛选、培养，试验各种条件，最后找到那些最棒的菌株。

有人甚至说，这就像是在进行一次“菌株相亲”，谁产糖多，谁就能“脱单”。

真是个趣事！说到这里，或许有人会问，这些高产菌株有什么特别之处呢？它们的基因可是经过精挑细选的。

就好比你选水果，想要个大苹果，当然不能选那些小小的、瑟瑟发抖的。

科学家们通过基因编辑、突变诱导等技术，让这些菌株在生产普鲁兰多糖的时候，效率高得让人咋舌。

就像是给它们开了挂一样，哇，真是太神奇了！好啦，咱们说说这个研究的意义。

普鲁兰多糖在市场上的需求可不是盖的。

随着人们对健康的追求，天然、无添加的产品越来越受到欢迎。

普鲁兰多糖作为一种天然的增稠剂、稳定剂，简直就像是食品界的“明星”。

一旦找到高产的菌株，生产效率提高，成本降低，那简直就是给企业送上了“致富金钥匙”。

谁不想把产品做得更好呢？除了食品行业，普鲁兰多糖在医药领域的应用也让人眼前一亮。

定向进化合成生物学

定向进化合成生物学
定向进化和合成生物学是当今生物科学领域中备受关注的两个重要概念。

定向进化是一种通过人为干预和引导生物进化过程的技术，旨在创造特定的生物体或生物产物。

这一技术的核心思想是利用遗传变异和选择的原理，通过实验室条件下的人为干预来加速生物进化，以达到特定的目的。

定向进化技术的应用范围非常广泛，涵盖了医药、农业、环境保护等多个领域。

例如，可以利用定向进化来改良微生物菌株，使其具有更高的产酶产物能力，或者用于合成特定的化合物。

合成生物学是一门新兴的交叉学科，旨在设计和构建新的生物系统、生物部件或生物产物，以解决现实生活中的问题。

合成生物学的核心理念是将工程学的原则应用于生物学领域，通过设计和组装生物体内的基因、代谢途径等来创造新的生物功能。

这一领域的研究内容涉及基因编辑、合成基因组、人工代谢途径设计等多个方面。

合成生物学的应用潜力巨大，可以用于生物能源生产、药物合成、环境修复等诸多领域。

从科学角度来看，定向进化和合成生物学都是在生物学领域中具有前瞻性和创新性的研究方向。

它们为人类社会的可持续发展和
健康福祉提供了新的可能性和机遇。

然而，同时也需要注意其潜在的风险和伦理问题。

在推动这些技术的发展和应用过程中，需要严格遵循科学伦理原则，确保其安全性和社会责任感。

总的来说，定向进化和合成生物学代表了生物科学领域的前沿技术和理念，它们的不断发展必将为人类社会带来更多的福祉和进步。

同时，我们也需要在推动这些技术应用的过程中保持谨慎和审慎，以确保其发展方向符合社会的整体利益和长远发展。

微生物在药学中应用精选全文

1、采土
以春、秋两季采土为宜。去除表土，采取5-
10cm深处的土壤，装入无菌容器。
2、分离菌株将2-4克土壤均匀散布水中待其沉降，上清部分经适当稀释后（一般为10-3-104），涂布于适宜培养基中，并培养至单菌落出现，挑取单个菌落移种纯培养，根据菌落的特征，初步排除相同菌。
二、筛选：是指从大量待筛选微生物中，尽快地鉴别出有实用价值的抗生素产生菌的实验过程。
（3）氨基糖苷类抗生素（氨基环醇类）
[来源] 包括很广的由链霉菌、小单孢菌和芽孢杆菌产生的物质。
[化学特征] 具有环状氨基醇和与之相连的氨基糖。葡萄糖是氨基醇和氨基糖的来源。
[作用机制] 以不可逆的方式作用于核糖体而抑制蛋白质的合成，具有杀菌作用，主要作用革兰阳性菌。
[代表药物] 链霉素（第一个发现，也是第一个对抗生素有效的抗生素）、卡那霉素、庆大霉素、妥布拉霉素和丁安卡那霉素。
抗生素：是一个低分子量（指一个分子有一定的化学结构，其相对质量最大可达数千）的微生物代谢产物，在低浓度（﹤1mg/ml）时能抑制其他微生物生长。
医疗用抗生素需要以下要求：
1、差异毒力大
是指微生物或肿瘤细胞等靶体的抑制或杀灭作用，与其对机体损害程度的差异比较。抗生素的差异毒力愈大，则愈有利于临床应用。如青霉素能抑制细菌细胞壁的合成，而人及哺乳类动物细胞不具备细胞壁，因而青霉素的差异毒力大。一般的化学消毒剂对微生物和机体的毒力无明显差异。
1、抗生素产生菌的鉴别通过形态、培养、生化反应等实验对抗生素产生菌进行初步的分类鉴定。
2、抗生素的鉴别
常用理化方法如：纸层析法测定抗生素的极性和在
各种溶媒中的溶解度。纸电泳法判断抗生素是酸性、碱性、

蜗牛酶在定向水解芦丁生物合成槲皮素中的应用[发明专利]

专利名称：蜗牛酶在定向水解芦丁生物合成槲皮素中的应用专利类型：发明专利
发明人：王俊,吴福安,王蒙,张妍,谢谢
申请号：CN201010178064.2
申请日：20100519
公开号：CN101880698A
公开日：
20101110
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：蜗牛酶在定向水解芦丁生物合成槲皮素中的应用，将蜗牛酶粗酶制剂加入浓度为0.005～0.100g/L的芦丁底物溶液中，使得溶液中蜗牛酶浓度为0.1～50g/L，pH 3～9，进行酶促水解反应，反应温度10～70℃，反应时间0.1～36h，反应结束，获得水解产物槲皮素。

以蜗牛酶的粗酶制剂或固定化酶制剂用于催化水解芦丁定向生物合成槲皮素，不仅催化剂来源广泛、制备容易、成本低廉，而且酶制剂稳定性高、易于保存、催化效率和专一性高。

因此，使用蜗牛酶可大幅度降低槲皮素的生产成本，酶催化转化率高，且产物专一。

申请人：江苏科技大学
地址：212003 江苏省镇江市梦溪路2号
国籍：CN
代理机构：南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：楼高潮
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定向合成技术

定向合成技术
定向合成技术是一种化学合成技术，它允许科学家们精确控制化学反应的条件，使得在反应中产生的产物具有更高的结构和功能稳定性。

它主要由以下几个步骤组成：第一步是化学反应的可逆性；第二步是调控反应条件，控制反应的温度、催化剂、催化剂浓度以及合成溶剂等；第三步是调节反应时间，控制反应的速度以及产物的亲和力；第四步是反应材料的纯度，控制原料的纯度和复杂性；最后一步是反应质量的检验，通过检测反应产物的质量，以保障反应产物的稳定性。

定向合成技术在药物合成中具有广泛的应用，它可以有效控制药物合成产物的结构和性能，从而改善药物的稳定性和药效，并降低药物毒性。

此外，它还可以有效提高药物的生物利用度，增加药物的细胞内吸收率和细胞内转化率。

定向合成技术也被广泛应用于细胞治疗领域，如基因治疗和表观遗传治疗等，它可以控制细胞的代谢过程，使细胞能够有效地吸收和利用药物，从而获得更好的治疗效果。

定向合成技术对科学研究具有重要意义，它不仅可以提高药物合成的效率，而且可以提高药物的稳定性和药效。

它在细胞治疗领域的应用也受到越来越多的重视，可以有效改善细胞的代谢过程，从而提高治疗效果。

定向合成技术可以为合成药物和细胞治疗提供重要
支持，为促进健康和疾病治疗提供强有力的帮助。

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