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诱导物的浓度过高及能被迅速利用时,也会发生酶合成的阻遏,这在纤维二糖对纤维素 酶的产生,木二糖对半纤维素酶产生中都己观察到,这也是使用诱导物时应予注意的 2,除去诱导物一一选育组成型产生菌 在发酵工业中,要选择到一种廉价、高效的诱导物是不容易的,分批限量加入诱导物在 工艺上也多不便,更为有效的方法是改变菌株的遗传特性,除去对诱导物的需要,即选育组 成型突变株。通过诱变处理,使调节基因发生突变,不产生有活性的阻遏蛋白,或者操纵基 因发生突变不再能与阻遏物相结合,都可达到此目的。迄今尚未见由于结构基因发生改变而 得到组成型的报道 已设计出多种选育组成型突变株的方法,其主要原则是创造一种利于组成型菌株生长而 不利于诱导型菌株生长的培养条件,造成对组成型的选择优势以及适当的识别两类菌落的方 法,从而把产生的组成型突变株选择出来。例如把大肠杆菌半乳糖苷酶的诱导型菌株经诱变 处理后,先在含乳糖的培养基中培养,由于组成型突变株半乳糖苷酶的合成不需诱导即能产 生,因此可较诱导型的岀发菌株较早开始生长,在一定时期内菌数的增加便较快,如持续进 行培养时,由于诱导酶形成后,原菌株生长速率亦逐渐增加,这种选择性造成的差别就会减 少,可用交替在乳糖、葡萄糖培养基中进行培养的方法。两者利用葡萄糖时的生长速率是相 同的,乳糖为碳源造成的组成型菌株的优势生长会持续下去,最后由平板分离就易于得到组 成型突变株。以乳糖为限制性生长因子进行连续培养时,生长速率较低的诱导型菌株就会被 冲洗掉,也是利用了上述原理。诱导型菌株不经诱变处理,利用其自发突变,用连续培养方 法,也能得到组成型突变株 在平板上识别组成型突变株的方法,主要是利用在无诱导物存在时进行培养,它能产生 酶,加入适当的底物进行反应显示酶活加以识别。经常使用酶解后可以有颜色变化的底物 便于迅速捡出组成型菌落。如甘油培养基平板中培养大肠杆菌时,诱导型菌株不产酶,组成 型菌株可产生半乳糖苷酶。菌落长岀后喷布邻硝基苯半乳糖苷,组成型菌株的菌落由于能水 解它而呈现硝基苯的黄色,诱导型则无颜色变化。另如羧甲基纤维素被内切纤维素酶水解后 由于暴露出更多的还原性末端而能被刚果红所染色。可由此方便地检出纤维素酶产生菌。 3,降低分解代谢产物浓度,减少阻遏的发生 高分子的多糖类、蛋白质等的分解代谢产物(如能被迅速利用的单糖、氨基酸以及脂肪 酸、磷酸盐等)都会阻遏分解其聚合物的水解酶类的生成。因此用限量流加这类物质或改用 难以被水解的底物的方法,都可减少阻遏作用的发生,而获得较高的酶产量。但是由于它并 未改变产生菌的遗传特性,只是暂时地改变了酶的合成速率,因此结果往往不稳定。更有效 的方法是筛选抗降解物阻遏的突变栋 4,解除分解代谢阻遏——筛选抗分解代谢阻退突变株 从遗传学角度来考虑,如调节基因发生突变,使产生的阻遏蛋白失活:不能与末端分解 代谢产物结合,或操纵基因发生突变使阻遏蛋白不能与其结合,都能获得抗分解代谢阻遏的 突变株。前者为隐性突变,后者为显性突变,都能由此导致酶的过量产生 可以直接以末端代谢产物为底物来筛选抗阻遏突变株,如以葡萄糖、甘油为碳源筛选纤 维系酶抗阻遏突变株。但更多地是利用选育结构类似物抗性菌株的方法。 它所依据的机制是,结构类似物由于在分子结构上与分解代谢的未端产物相类似,因此 它也能与阻遏蛋白相结合,如调节基因发生突变而使阻遏蛋白不能与结构类似物结合,即出 现抗性菌株。由于分子结构上的类似,这种抗性菌株产生的阻遏蛋白也不能与正常的分解代 谢产物相结合,即同时也具有对相应的分解代谢产物阻遏作用的抗性,而能导致相应酶类的 过量生产 由于结构类似物与正常代谢产物结构上的差异,它与阻遏蛋白的结合往往是不可逆的 氨基酸类的结构类似物也不能用以合成具有正常功能的蛋白质,因此它在细胞中会达到较高诱导物的浓度过高及能被迅速利用时,也会发生酶合成的阻遏,这在纤维二糖对纤维素 酶的产生,木二糖对半纤维素酶产生中都己观察到,这也是使用诱导物时应予注意的。 2,除去诱导物——选育组成型产生菌 在发酵工业中,要选择到一种廉价、高效的诱导物是不容易的,分批限量加入诱导物在 工艺上也多不便,更为有效的方法是改变菌株的遗传特性,除去对诱导物的需要,即选育组 成型突变株。通过诱变处理,使调节基因发生突变,不产生有活性的阻遏蛋白,或者操纵基 因发生突变不再能与阻遏物相结合,都可达到此目的。迄今尚未见由于结构基因发生改变而 得到组成型的报道。 已设计出多种选育组成型突变株的方法,其主要原则是创造一种利于组成型菌株生长而 不利于诱导型菌株生长的培养条件,造成对组成型的选择优势以及适当的识别两类菌落的方 法,从而把产生的组成型突变株选择出来。例如把大肠杆菌半乳糖苷酶的诱导型菌株经诱变 处理后,先在含乳糖的培养基中培养,由于组成型突变株半乳糖苷酶的合成不需诱导即能产 生,因此可较诱导型的出发菌株较早开始生长,在一定时期内菌数的增加便较快,如持续进 行培养时,由于诱导酶形成后,原菌株生长速率亦逐渐增加,这种选择性造成的差别就会减 少,可用交替在乳糖、葡萄糖培养基中进行培养的方法。两者利用葡萄糖时的生长速率是相 同的,乳糖为碳源造成的组成型菌株的优势生长会持续下去,最后由平板分离就易于得到组 成型突变株。以乳糖为限制性生长因子进行连续培养时,生长速率较低的诱导型菌株就会被 冲洗掉,也是利用了上述原理。诱导型菌株不经诱变处理,利用其自发突变,用连续培养方 法,也能得到组成型突变株。 在平板上识别组成型突变株的方法,主要是利用在无诱导物存在时进行培养,它能产生 酶,加入适当的底物进行反应显示酶活加以识别。经常使用酶解后可以有颜色变化的底物, 便于迅速捡出组成型菌落。如甘油培养基平板中培养大肠杆菌时,诱导型菌株不产酶,组成 型菌株可产生半乳糖苷酶。菌落长出后喷布邻硝基苯半乳糖苷,组成型菌株的菌落由于能水 解它而呈现硝基苯的黄色,诱导型则无颜色变化。另如羧甲基纤维素被内切纤维素酶水解后, 由于暴露出更多的还原性末端而能被刚果红所染色。可由此方便地检出纤维素酶产生菌。 3,降低分解代谢产物浓度,减少阻遏的发生 高分子的多糖类、蛋白质等的分解代谢产物(如能被迅速利用的单糖、氨基酸以及脂肪 酸、磷酸盐等)都会阻遏分解其聚合物的水解酶类的生成。因此用限量流加这类物质或改用 难以被水解的底物的方法,都可减少阻遏作用的发生,而获得较高的酶产量。但是由于它并 未改变产生菌的遗传特性,只是暂时地改变了酶的合成速率,因此结果往往不稳定。更有效 的方法是筛选抗降解物阻遏的突变栋。 4,解除分解代谢阻遏——筛选抗分解代谢阻退突变株 从遗传学角度来考虑,如调节基因发生突变,使产生的阻遏蛋白失活;不能与末端分解 代谢产物结合,或操纵基因发生突变使阻遏蛋白不能与其结合,都能获得抗分解代谢阻遏的 突变株。前者为隐性突变,后者为显性突变,都能由此导致酶的过量产生。 可以直接以末端代谢产物为底物来筛选抗阻遏突变株,如以葡萄糖、甘油为碳源筛选纤 维系酶抗阻遏突变株。但更多地是利用选育结构类似物抗性菌株的方法。 它所依据的机制是,结构类似物由于在分子结构上与分解代谢的未端产物相类似,因此、 它也能与阻遏蛋白相结合,如调节基因发生突变而使阻遏蛋白不能与结构类似物结合,即出 现抗性菌株。由于分子结构上的类似,这种抗性菌株产生的阻遏蛋白也不能与正常的分解代 谢产物相结合,即同时也具有对相应的分解代谢产物阻遏作用的抗性,而能导致相应酶类的 过量生产。 由于结构类似物与正常代谢产物结构上的差异,它与阻遏蛋白的结合往往是不可逆的。 氨基酸类的结构类似物也不能用以合成具有正常功能的蛋白质,因此它在细胞中会达到较高
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