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J-GLOBAL ID：201702231511718724   整理番号：17A0283020

Geobacillus thermoglucosidasius NCIMB 11955における化学品及び燃料生産のための迅速代謝工学ツールの開発及び実行

Development and implementation of rapid metabolic engineering tools for chemical and fuel production in Geobacillus thermoglucosidasius NCIMB 11955

著者 (5件)： SHENG Lili (Univ. Nottingham) ,  KOVACS Katalin (Univ. Nottingham) ,  WINZER Klaus (Univ. Nottingham) ,  ZHANG Ying (Univ. Nottingham) ,  MINTON Nigel Peter (Univ. Nottingham)
資料名： Biotechnology for Biofuels (Web)  (Biotechnology for Biofuels (Web))
巻： 10  号： Jan  ページ： 10:5 (WEB ONLY)  発行年： 2017年01月 
JST資料番号： U7022A  ISSN： 1754-6834  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 背景:好熱性Geobacillus thermoglucosidasiusは,化学品及び燃料の生産のためのシャーシーとしてかなりの関心を集めている。それはリグノセルロース由来の高範囲の糖類及びそれらの典型的オリゴ糖を資化し,高温で増殖する。後者はフィード変換率を改善し,発酵冷却コストを削減し,汚染のリスクを最少化する。それの潜在力の十分な探索は有効遺伝子ツールの不足により妨げられた。結果:広く使用されるクロストリジウムpMTL80000モジュラープラスミドシリーズに同等のG.thermoglucosidasius NCIMB 11955におけるベクター(pMTL60000シリーズ)のコレクションベクターを設計及び試験した。温度感受性レプリコン及び対抗選択マーカーとしてGeobacillus kaustophilus由来の異種pyrE遺伝子を併用することにより,高度に有効且つ迅速遺伝子ノックアウト/ノックインシステムを構築した。それの使用はアレル結合交換(ACE)及び5-フルオロオロチン酸への耐性の選択を用いたpyrE遺伝子の検出を通してウラシルオキソトローフの初期創製を必要とした。このpyrE遺伝子マイナス株のさらなる変異体の構築のためのターンアラウンド時間は典型的に5日であった。望ましい変異体の創製後に,pyrE遺伝子アレルはACE及びウラシル原栄養性を用いて3日で野生型に復帰した。このプロセスと同時に,カーゴDNA(pheB)はpyrE遺伝子座で容易に組込まれた。このシステムの利用性を先に構築されたエタノール生産株RM242に等しい3種の独立した遺伝子操作株の30日での作成を通して示した。これは2つのインフレーム欠失(ldh及びpfl遺伝子)の創製及びアップレギュレート変異体と第三遺伝子(pdh)のプロモーター領域の置換に関連した。いずれのケースにおいても,エタノールの生産はTM242のそれに適合しなかった。親株TM242及び構築変異体のゲノムシークエンシングにより,NCIMB 11955は表現型に劇的に影響するランダム変異が発生しやすいことを示唆した。結論:pyrE遺伝子アレル及びACEの使用に基づいて,クロストリジウムに関して開発した方法及び原理は,G.thermoglucosidasiusにおいて容易に配置された。マーカーを使用しないインフレーム欠失変異体は5日で容易に産生された。しかしながら,アンシラリー変異頻度は上昇し,それは表現型に影響した。この知見により,複数の独立した菌株の作成及びホールゲノムシークエンシングに基づいて遺伝子操作プロセスの各段階でのスクリーニング及び選択法の改善の必要性を強調した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *細菌 ,  生物学 ,  *生物燃料 ,  リグノセルロース ,  資化 ,  組換 ,  プラスミド ,  ベクター ,  *遺伝子操作 ,  遺伝子 ,  突然変異体 ,  ヌクレオチド配列 ,  対立遺伝子 ,  表現型 ,  カルボン酸 ,  ラクタム ,  有機フッ素化合物 ,  ウレア化合物
準シソーラス用語： *Geobacillus thermoglucosidasius ,  pyrE遺伝子 ,  *バイオエタノール ,  全ゲノムシークエンシング ,  代謝工学

分類 (3件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  代謝と栄養  (EG03054K) ,  遺伝子操作  (EC02050B)

物質索引 (1件)： 5-フルオロオロチン酸

タイトルに関連する用語 (6件)： Geobacillus ,  化学品 ,  燃料 ,  代謝工学 ,  ツール ,  開発