182 中国抗生素杂志201 8年2月第43卷第2期 文章编号:1001—8689(2018)02—0182—07 新型常压室温等离子体.紫外复合诱变选育埃莎霉素I高产菌株 戴剑漉张晓婷卢智黎王以光赫卫清 (中国医学科学院医药生物技术研究所国家卫计委抗生素生物X-程重点实验室,北京100050) 摘要:目的 通过对埃莎霉素I产生菌WSJ.IA进行诱变选育研究,以期获得埃莎霉素I高产菌株。方法 使用多功能等 离子体诱变系统(multiifmctional plasma mutagenesis system,MPMS)对出发菌株的孢子进行等离子体和紫外复合诱变,设定不同 的诱变时间处理孢子悬液,通过致死率确定合适的诱变条件,利用突变株摇瓶发酵效价筛选出正突变菌株。结果 在MPMS射 频功率为IOOW,处理距离5ram,气体流量12.5SLM,等离子体.紫外辐射时间为50s时,菌株致死率为96.08%。在此诱变条件 下,以突变株的初筛效价为指标的突变率、正突变率分别达到63.96%和22.52%,复筛效价是出发菌株1.5倍以上的有5株,占复 筛菌株的9%。最终筛选出一株发酵单位比出发菌株提高221%、埃莎霉素I组分含量提高192%的正突变株IA.425。42L自动发 酵罐发酵结果表明,该菌株埃莎霉素I产量达到(2000士200) g/mL左右。结论 新型等离子体复合紫外诱变方式,可有效提高 菌株的埃莎霉素I发酵产量和组分含量。这为埃莎霉素I的大规模发酵和临床前研究奠定了良好基础。 关键词:埃莎霉素I;多功能等离子体诱变系统;复合诱变;选育 中图分类号:R978.1 文献标志码:A Breeding of high isomycin·-I--producing strain by MPMS composite mutagenesis with plasma and UV Dai Jian—lu,Zhang Xiao-irng,Lu Zhi—li,Wang Yi—guang and He Wei—qing (Key Lab ofAntibiotic Biotechnology,National Health and Family Planning Commission, Institute of Medicinal Biotechnology Academy of Medical Sciences,Beijing 1 00050) Abstraet 0bjeetive To obtain the high—yield isomycin—I—producing strain by means of mutation breeding of WSJ.IA strain.Methods The spores from the original strain were treated by the composite mutagenesis of Plasma and UV in multifunctional plasma mutagenesis system(MPMS1.We determined the operating parameters for plasma i et and UV irradiation time by appropriate 1ethality rates.The positive mutants were screened out by comparison of the titers in shake flask fermentation.ResultsⅥ en the radio frequency power Of MPMS was 1 00 W.with the handling distance of 5mm,the working lfow Of l2.5SLM,and the Plasma—UV irradiation time of 50s。the lethality rate of strains reached 96.08%.Under these conditions.the total outration rate was 63.96%and the positive mutant rate was 22.52%based on the fermentation titers of the mutants and WSJ—IA strain in the preliminary screening.Five high— yield isomycin producing strains were obtained by the shake lfask fermentation.and their yields of isomycin 1 were 1.5 times higher than that of WSJ—IA strain.about 9%in the total rescreening mutants.After several rounds of screening. ultimately,IA一425 strain displayed the excellent feature of high yield.The fermentation titer and proportion of the isomycin I component in IA 425 were 221%and 192%higher than that in WSJ—IA strain respectively.The titer of IA一 收稿日期:2017.04—11 基金项目:国家自然科学基金(No.81172972)、国家科技重大专项(No.2014ZX09201003·002) 作者简介:戴剑漉,男,生 ̄1975年,硕士,副主任技师,研究方向为微生物与生化药学,E—mail:daijianlu6511@aliyun.com 通讯作者,E—mail:heweiqing@imb.pumc.edu.cn 新型常压室温等离子体.紫外复合诱变选育埃莎霉素I高产菌株戴剑漉等 425 in the 42L fermenter was(2000+200)gg/mL.Conclusion Through the composite mutagenesis of plasma and UV the yield and proportion of isomycin 1 were signiifcantly increased compared to WSJ—IA strain.IA一425 strain paved the road for isomycin I research of large scale fermentation and clinical trials. Key words Isomycin I;MPMS;Composite mutation;Breeding 必特螺旋霉素(bitespiramycin,BT),原名生技霉 素,药品注册名可利霉素是利用基因工程技术将耐 热链霉菌(Streptomyces thermotolerans)的4”.异戊酰 基转移酶基因(4”一isovaleryltransferase gene,ist)在螺 旋霉素宿主菌(Streptomyces spiramyceticus)r ̄异源表 变方法,等离子体中的活性粒子f如处于激发态的氦 原子、氧原子、氮原子和OH自由基等)作用于微生 物能够改变其细胞壁或者细胞膜的结构及通透性并 引起基因损伤,进而导致微生物基因序列及其代谢网 络发生显著变化[8. 1。常压室温等离子体诱变具有射 达,所获得的基因工程菌的发酵产物[1】。BT是多组 分药物,主组分是异戊酰螺旋霉素(简称埃莎霉素, isomycin)I、II和III,对革兰阳性菌有较强的活 性,尤其对肺炎链球菌、肺炎支原体、衣原体活性 强。它有较高的亲脂性,口服吸收快,组织渗透性 强,分布广,体内维持时间长,有较好的抗生素后 效应[2_ 1。埃莎霉素I的抗菌活性与BT多组分的混合 物没有显著差异,因此埃莎霉素I可以单独成药, 这样可以降低药物质控成本,而且可以做成注射剂 型。注射剂药效迅速,适用于危重患者或不宜口服 的患者且在质量控制方面要求高,发酵产生的多组 分抗生素很难达到注射剂的质控标准。BT是一个大 环内酯类抗生素,其主核是一个由i6元环组成的内 酯环,与普拉特内酯同质,其内酯环的3位为羟基, 即螺旋霉素I组分、羟基乙酰化形成螺旋霉素II组 分、丙酰化形成螺旋霉素III组分。3位羟基的酰基 酯化是由3.O一酰基转移酶(3.O—acyltransferase)进行催 化,此酶对底物的选择具有一定的宽容性,对乙酰 基和丙酰基底物都能识别。我们在BT产生菌WSJ.1 中阻断3—0 酰基转移酶基因(sspA)后获得了只产生埃 莎霉素I组分的菌种WSJ一2[5],但其产量很低,只有 200txg/mL左右;因此又将一个异源正调控基 ̄]acyB2 导入到WSJ.2中获得基因工程菌WSJ—IA[6],产量达到 600~800lag/mL,但这个产量还不能满足后续开发的 需要,因此有必要对菌株WSJ—IA进行进一步优化, 获得埃莎霉素I高产菌株。 紫外和化学诱变等传统诱变育种方法是获得高 产突变株、提高和保持生产水平的基本措施之一, 多年来一直应用于微生物的菌种改良。但是,长 期、重复使用某种诱变源,往往导致突变率低、突 变谱窄和抗性饱和【71。因此,寻找新的诱变因子和 简单有效的诱变方法成为菌种诱变研究的热点。常 压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变技术是近年来发展的一种新的诱 流温度低(25~35℃)、产生的活性粒子分布均匀、无 需真空装置、操作简易、安全性高、与生物大分子和 细胞作用明显等优点,现己成为快速突变各类微生物 基因组的有效方法。例如,该方法应用于阿维链霉菌 (Streptomyces avermitilis)的选育中,诱变后其正突变率 达到21%,获得了阿维菌素产量提高18%并且阿维菌 素Bla的产量特异性增长40%的高产菌株【9】;对铜绿假 单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)进行诱变,诱变株 鼠李糖脂产量提高74.1%fl0】;对钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)进行诱变,诱变株的生长速率提高38%、多 糖含量提高1.8倍以上【u]。综上所述,常压室温等离 子体作为一种新兴的高效生物突变手段,在菌种改 良领域将具有良好的应用前景。 目前,常压室温等离子体技术用于埃莎霉素I 产生菌(Streptomyces spiramyceticus WSJ—IA)的诱变育 种工作未见报道。本文采用的是一种新型多功能等 离子体诱变系统(multifunctional plasma mutagenesis system,MPMS),MPMS是以氮气为工作气体,取代 了ARTP所使用的高成本氦气,同时复合紫外照射, 以期获得埃莎霉素I高产突变株,为该抗生素投入 到大规模发酵提供优良菌株。 1材料与方法 1.1材料 1.1.1菌株 埃莎霉素I产生菌WSJ—IA(S.spiramyceticus WSJ-IA)由本实验室保藏。 1.1.2培养基 (1)斜面和平板培养基(g/L):黄豆饼粉2O.0,葡 萄糖10.0,淀粉30.0,碳酸钙5.0,氯化钠4.0,琼脂 18.0,pH值自然。 (2)种子培养基(g/L):黄豆饼粉15.0,蛋白胨 fF403)3.0,淀粉30.0,磷酸二氢钾0.5,碳酸钙5.0, 氯化钠4.0,pH值自然。 (3)发酵培养基(g/L):葡萄糖5.0,淀粉60.0,碳 酸钙5.0,氯化钠10.0,硫酸镁1.0,硝酸铵6.0,磷酸 二氢钾0.5,鱼粉20.0,酵母粉5.0,pH值自然。 (4)生物检定培养基(g/L):牛肉膏3.0,酵母膏 3.0,蛋白胨(F403)10.0,葡萄糖1.0,氯化钠5.0,琼 脂12.0,pH8.0。 1.1.3仪器与试剂 M AN D E L A型多功能等离子体诱变系统 (MPMS),北京艾德豪克国际技术有限公司;Agilent 1 200高效液相色谱仪;高压灭菌器(Hirayama1; ZHWY-3212型台式振荡器,上海智城有限公司; HPLC所用试剂为色谱纯,其余试剂均为分析纯。 1.2方法 1.2.1等离子体.紫外复合诱变 (1)单孢子悬液的制备:用无菌水将斜面上的埃 莎霉素I产生菌WSJ—IA孢子洗下,置于装有玻璃珠 的灭菌三角瓶中,振荡(25℃,210r/min)30min,使孢 子分散。用己灭菌的装有脱脂棉的滤器过滤除去菌 丝,制成浓度约为105个/mL单孢子悬液,备用。 (2)等离子体诱变:在超净工作台中用移液枪 移取20 ̄tL孢子悬液,均匀涂抹在无菌不锈钢载片 上,将其置于无菌平皿内移至提前开机预热30min 的MPMS生物诱变育种机中,射频功率为100W,处 理距离5mm,处理温度为室温,气体流量12.05SLM (standard liters per minute),以99.99%及以上氮气为 工作气体,以处理时间为诱变的主要操作参数,从 30s依次递增 ̄O60s,垂直照射。处理过后,用lmL无 菌水彻底洗下孢子,置于无菌试管中。处理液用无 菌水稀释后均匀涂布于平板培养基上,28℃避光培 养10d,通过菌落计数法(colony forming units,CFU) 计算菌株的致死率。 (31等离子体.紫外复合诱变:按照“1.2.1”项下 等离子体诱变方法,取制备好的20 ̄tL孢子悬液,放 入诱变系统中,打开紫外灯并注入氮气同时进行诱 变,紫外诱变条件:照射距离30cm,波长254nm, 功率30W,斜45℃照射。以处理时间为诱变的主要 操作参数,从45s依次递增到55s。处理过后,用lmL 无菌水将孢子洗下,置于无菌试管中。处理液用无 菌水稀释后均匀涂布于平板培养基上,28℃避光培 养10d,通过菌落计数法(colony forming units,CFU) 计算菌株的致死率。 1.2.2诱变致死率及突变率的计算 诱变菌株致死率 )=(未诱变平板菌落数.诱变后 平板菌落数、/未诱变平板菌落数×100%。 中国抗生素杂志2018年2月第43卷第2期 诱变株的突变率的计算以发酵效价为标准。发酵 效价提高或降低20%以上的诱变株定义为突变株,发 酵效价提高的突变株定义为正突变株。因此,正突变 率(%)=正突变株数/总诱变菌株数×100%,负突变率 (%)=负突变株数/总诱变菌株数×100%,突变率(%')= 突变株数/总诱变菌株数×10o%。 1.2.3菌株筛选、发酵及发酵液的提取 摇瓶初筛:挑取经处理的单菌落于斜面培养基 上,28℃培养10~12d,菌株长好后挖块接种到装量 30mL发酵培养基的100mL三角瓶,210r/min、28℃ 培养96~120h后,发酵液经离心取上清液稀释,进行 埃莎霉素I生物活性检测。 摇瓶复筛:挑选一定量的初筛正突变株,经传代 后接种于种子培养基,210r/min、28。C培养48~56h, 以8%的接种量转接于发酵培养基(500mL ̄角瓶,装 50mL发酵培养基 ,2 1 Or/min、28℃培养96h进行二 级摇瓶发酵复筛。 自然分离:将得到的突变株单孢子悬液稀释, 取0.1mL涂布于分离平板上,28℃培养10~12d,挑取 单菌落于斜面培养基上,28℃培养10~12d,摇瓶发 酵筛选。 发酵液的提取:发酵液室温3000r/min离心 15min,上清液用1mol/L NaOH调至pH8.5后,用1/2 体积乙酸乙酯萃取,取出酯相于平皿中吹干,用适 量乙腈溶解。 lI2.4发酵罐验证 将培养成熟的斜面,挖块接种于种子培养基 中,28℃,210r/min,培养60~65h,按12%~13%接 种量接种于二级种子培养基中,培养24~26h后, 按8%接种量接种于42L发酵罐中,28℃,起步转速 200r/min,根据溶氧(DO)变化逐步调至480r/min,通 气量1:I(VVM),培养96h左右放罐,测定发酵单位。 1.2.5抗生素生物效价测定 以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis CPCC l 00029) 为检定菌,参考《中华人民共和国国药典》2005年 版(二部)乙酰螺旋霉素微生物检定法【l2】。采用杯碟 法,用标准曲线法进行测定。参照文献[13]进行诱变 菌株摇瓶发酵产量分布的参数分析,分别计算产势 A、变势B及菌株发酵产量的稳度(c 和偏度( )。 1.2.6 HPLC检测 发酵液经提取、挥干后溶于色谱纯乙腈,用 0.2 m滤膜过滤,取3~5 L进行HPLC检测。色谱 议:Agilent 1200高效液相色谱议,二级管阵列检测 新型常压室温等离子体.紫外复合诱变选育埃莎霉素I高产菌株戴剑漉等 器,色谱柱:YMC C (4.6mm ̄250mm,5gm),流动 相:乙腈:乙酸胺(60:40,F/ ,检测波长:23lnm, 流速:lmL/min,柱温:25℃。以埃莎霉素I标准 品为对照品,检测并计算埃莎霉素I(保留时间为 24.982min)的百分含量,以此确定埃莎霉素I的相对 含量。 2结果 2.1等离子体一紫外复合诱变 2.1.1等离子体诱变剂量的确定 按照“1.2.1”项下等离子体诱变方法对经MPMS 诱变后的埃莎霉素I产生菌致死率曲线进行绘制, 结果如图1,结果显示:埃莎霉素I产生菌的致死率 与等离子照射的时间有着很大关联,随着处理时间 的延长致死率明显升高。处理时间为30s时,致死率 为6.85%;当处理时间达 ̄lJ45s,致死率为92.33%; 当处理时间达 ̄lJ6Os,致死率为100%。根据致死率曲 ,a _I 一 鲁。 线,考虑复合诱变后获得足够的菌株数量,本实验复 合诱变采用的MPMS处理时间选取45~55s。 2.1.2等离子体.紫外复合诱变的致死率 按照“1.2.1”项下等离子体.紫外复合诱变方 法,将出发菌株埃莎霉素I产生菌单孢子悬液放 入诱变系统中,打开紫外灯并注入氮气同时进行诱 变,等离子体诱变处理45、50 ̄D55s;因突变本身具 有随机性,其致死率和正突变之间的关系因不同的 诱变方法和菌株特性不同而不尽相同。本实验为便 于获得单菌落,选取紫外照射时间相应同为45、50 和55s。复合诱变处理的菌液涂布于分离平板培养基 上,28℃,培养10d,挑取菌落,计算致死率。结果 显示MPMS—UV 45、50和55s 3种条件致死率分别为 92.91%、96.08%和l00%f图2)。本实验选取MPMS. 3O 35 40 45 50 55 60 Exposure time/s 图1埃莎霉素I产生菌WSJ.IAMPMS诱变致死率曲线 Fig.1 The lethality rate ofStreptomyces spiramyceticus WSJ-IA treatedbyMPMS 10O 80 60 40 20 O MPMS.UV 45 MPMS—UV 50 MPMS-UV 55 Exposure time/s 图2埃莎霉素I产生菌WSJ.IA MPMS-UV诱变致死率 Fig.2 The lethality rate ofStreptomyces spiramyceticus WSJ-IA treated by MPMS-UV UV 50s作为复合诱变处理条件。 2.2突变菌株发酵产量分布的变势参数分析 出发菌株WSJ.IA经过MPMS.UV诱变处理50s, 将诱变后的孢子悬液稀释涂布后,所挑取的突变菌 株按照“1.2.3”项下方法进行摇瓶初筛发酵,突变 菌株发酵单位与出发菌株比较,结果显示:经过复 合诱变获得的变异菌株的突变率为63.96%,其中正 突变率为22.52%。选取56株初筛高产菌株进行第一 轮复筛,其与出发菌株WSJ—IA效价的比值如图3所 示。56株复筛菌株的效价高于出发菌株WSJ.IA的突 变株占52%,其中发酵效价是出发菌株1.5倍以上的 有5株,占复筛菌株的9%。 在发酵变势参数分析(表1)中,可见复筛菌株的 相对效价平均值为102(%),平均产量的标准差 为 44.67,稳度 达2.28,偏度 为1.65,出现了明显的 正偏,使变势 达到131.60。表明MPMS.UV处理改 40 3O 20 10 0-0.5 0.5一1.0 1.0-1.5 1.5 ̄2.0 2.0-3.0 3.0-3.5 Ratio offermentation titer ofhigh producers over the original strain 图3突变菌株产量分布图 Fig.3 Distribution of mutants with high fermentation titer compared to hte original strain 中国抗生素杂志2018年2月第43卷第2期 表1突变菌株产量分布参数分析 Tab.1 The parametric analysis on production distribution ofmutants 按“1.2.6”项下方法对高产菌株IA一42531]出发菌 株WSJ—IA发酵产物进行HPLC分析,比较二者产生埃 莎霉素I组分的比例。HPLC检测发现,埃莎霉素I 的保留时间是在24min左右。从图5中可以看出,在 上样量相同条件下,IA一425菌株中埃莎霉素I特征峰 的峰高和峰面积都大于WSJ.IA的峰值。从表2的统计 中,在IA.425菌株中埃莎霉素I占总发酵产物比例为 36-37%士3.39%左右,而WSJ—IA中埃莎霉素I所占比 注:x:平均产量;&平均产量的标准差;Ct:产量分布的稳度回 例为12.67%-4-2.70%,高产菌株IA一425埃莎霉素I的 组分比例是出发菌株WSJ—IA的2.92倍左右。 s);Cs:产量分布的偏 ̄Z(Xi-TO /n/S ; ̄B=(6/Ct) (1+c 8) 变了出发菌株WSJ—IA基因群的产量限定性,对菌株 WSJ.IA有良好的诱变效果。 2.3高产菌株发酵产物的检测 根据第一轮复筛结果,筛选到5株产量提高50% 以上的高产菌株,其中1株产量提高200%以上。为 了准确的获得遗传稳定的高产突变株,经反复筛 选及传代,最终筛选到了1株突变菌株,命名为IA. 3 3 2 2 o BI .I 1 1 425。其埃莎霉素I相对产量达 ̄1J321%,比出发菌 如∞ 如∞如 ∞ ∞ 0 WSJ.IA strains 株WSJ—IA提高了221%。IA一425菌株经5次传代后, 按照“1.2.4”项下方法进行发酵罐验证试验,证明 其遗传性能比较稳定,生物合成埃莎霉素I的产量 达到(2o0O士200) g/mL左右(图4)。 IA一425 图4出发菌株WSJ.IA和突变菌株IA.425的相对效价 Fig.4 The relative titer of isomycin I produced by the WSJ— IA strain and he mutant tIA.425 l0 20 3O 40 t/mln 5O 6O Isomvcin I B .. √ 10 20 30 40 5O 60 t/min A:Spiramycin I:B:Isomycin I:C:WSJ—IA;D:IA·425 图5 WSJ.IA和IA 425发酵产物的HPLC检测 Fig.5 HPLC detection ofthe fermentation products from strain WSJ-IA and IA一425 新型常压室温等离子体.紫外复合诱变选育埃莎霉素I高产菌株戴剑漉等 表2 WSJ.IA和IA.425发酵产物中埃莎霉素I的组分含量 Tab.2 The content of isomycin I fermentation produced by WSJ.IA and IA-425 strains 2.4高产菌株IA一425产量分布参数评价 优良的生产菌株应具有高产、稳产、不易蜕变 的特征,用产势A=x(Ct/6)“ (1+ /8)“z的数值来评价 生产菌株,产势A愈大,菌株愈优[I3 J。由表3参数分 析表明IA一425高产菌株自然分离菌株的平均产量明 显提高,稳度 显著上升,表明突变株产量基因群 的遗传稳定性强于出发菌株。突变株正偏也高于出 发菌株,使出发菌株的产势A由84.52提高到29O.14, 显著提高了243%。因此,可以认为菌株IA.425明显 优于出发菌株WSJ—IA。 表3高产菌株IA.425产势参数分析 aTb.3 The parametric analysis on productive capacity of IA一 425 hi曲-yield strain 注: :菌株数;产势A=x(Ct/6) 0+Cs/8)吨 3讨论 本研究首次采用新型常压室温等离子体一紫外复 合诱变选育埃莎霉素I高产菌株,结果表明MPMS 诱变方式诱变效果显著,能快速有效地提高埃莎霉 素I产生菌的生物合成能力。最终获得1株发酵单位 较出发菌株提高221%,并且组分含量提高192%的埃 莎霉素I高产菌株IA一425,经发酵罐放大实验埃莎 霉素I产量达到2000 g/mL左右。为该抗生素的大规 模发酵放大奠定了良好基础。证明了MPMS在微生 物育种中切实可行,为诱变选育改善菌株生产能力 提供了新的技术手段。 研究表明,等离子体能够以一种独特的机制破 坏单核苷酸的磷酸二酯键,依据核苷酸序列的不同 将寡核苷酸降解成不同的小片段【 】,并诱发生物细 胞启动SOS修复机制。SOS修复为一种高容错率等 离子体中的活性粒子对菌株细胞的遗传物质造成损 伤,并诱发生物细胞启动SOS修复机制的过程。在 修复过程中会产生种类丰富的错配位点,并稳定遗 传进而形成突变株【·s】。紫外线是一种非电离辐射, 对原核生物而言是一种比较好的诱变因素,在紫外 波长为254nm(核酸的吸收高峰)的诱变条件下,紫外 辐射可引起碱基转换、颠换、移码突变或缺失,导 致生物有可能发生基因突变,但微生物本身具有自 我修复机制,能修复一些突变碱基。而等离子体诱 变通过其活性粒子作用于微生物细胞,改变其DNA 损伤修复机制,突破了紫外单独诱变的局限。采用 常压室温等离子体同时结合紫外照射,相对于单一 因子诱变亦可提供更丰富的突变位点,有效避免了 使用单一诱变剂产生的诱变饱和效应[16]。本实验对 这种新的诱变方法进行了探索,成功筛选出埃莎霉 素I高产的正突变株,再次证实MPMS在微生物菌 种选育中的有效性。然而,目前关于等离子体产生 的多种活性粒子对生物大分子和整细胞的作用机制 及其突变机理的认识还十分有限,MPMS诱变在微 生物育种方面的研究及应用还很少,也很不系统, 基于MPMS致微生物突变机制的复杂性,以及生物 内部相互作用的复杂性和不确定性,MPMS技术所 获得的诱变效应还需进一步研究。安莉颖等【 ,】通过 等离子体诱变里氏木霉(trichoderma reesei)RutC30 筛选获得了乳清酸核苷.5’.磷酸脱羧 ̄pyr4基因缺陷 菌株RutC30AU3,根据突变株AU3 pyr4基因测序结 果发现,基因在多个位点发生突变,导致乳清酸核 苷.5’.磷酸脱羧酶失活,当转 ̄.tSpyr4基因后可回复 野生性状且传代稳定,但在诱变过程中并不能排除 存在其他基因的突变。MPMS引起的变异可能是非 定向的,不像其他基因标签法诱导变异更易于定位 或克隆变异的基因位点,可能是其重要的限制【 ]。 正确使用和努力掌握MPMS育种的规律,有可能帮 助我们早日彻底改变微生物育种研究工作“艰难爬 坡”的徘徊局面,培育出突破性的优良菌种,直接 服务于生产。因此,利用系统生物学方法分析研究 等离子体诱变育种及对各类生物分子的作用机理十 分必要[ 】。通过系统生物技术将获得的相关组学数 据整合及计算机建模和预测,从而确定相关的遗传 操作靶点,使微生物的遗传育种更具定向性。Winter 等[20】对等离子体处理前后Bacillus subtilis的蛋白质组 188 中国抗生素杂志201 8年2月第43卷第2期 pressure glow discharge plasma[J].JAppl Microbiol,2010, 108(3):851-858. 和转录组分析,发现了多种基因和蛋白质的变化。 Li等【 】利用等离子体处理脂肪酶的研究发现,经过 01陈利娟,吴斌,何冰芳.ARTP诱变选育鼠李糖高产菌及鼠 f1等离子体处理,脂肪酶的活性升高。圆二色光谱分 析结果表明,等离子体处理后脂肪酶的结构发生了 明显变化,分析推断等离子体中的化学活性物质是 造成酶结构变化、酶活升高的主要原因。因此加强 MPMS诱变机制的研究才能使其在微生物育种中发 挥更大的作用。 参考文献 【1】ShangGD,Dai JL,WangYG.Consfuctionandphysiological studies on a stable bioengineered strain of Shengjimyein[J].J Antibiot(Tokyo),2001,54(1):66—73. f21 孙丽文,朱锦桃,林赴田.生技霉素药代动力学性能研究[J】. 中国药理学通报,2000,l 6(6):694.698. 『3] Shi X G,Zhong D F,Sun L.Pharmacokinetics of a novel antibiotic bitespiramycin in rats[J].Asian J Drug Metabol Pharmacokin,2003,3(2):134—137. 『41 Shi X G,Sun Y M,Zhang Y F,et a1.Tissue distribution of bitespiramycin and spiramycin in rats[J].Acta Pharmacol Sin,2004,25(11):1396-1401. 【5]Ma C Y,Zhou H X,Li J Y,et a1.Construction of 4"-isovalerylspiramycin--I··producing strain by in-·frame partial deletion of 3-O-acyltransferase gene in Streptomyces spiramyceticus WSJ-1,the bitespiramycin producer[J].Curr Microbiol,2011,62(I):16-20. f61 戴剑漉,卢智黎,林灵,等.利用异源正调控基因acyB2 构建埃莎霉素I高产菌株[J].中国生物工程杂志,2017, 37(3):65—72. f71 汪杏莉,李宗伟,陈林海,等.工业微生物物理诱变育种 技术的新进展[J].生物技术通报,2007,23(2):114—118. 『81 Zhang X,Zhang X F,Li H P,et a1.Atmospheric and room temperature plasma(ARTP)as a new powerful mutagenesis[J].Appl Mierobiol Biotechnol,2014,98(12): 5387—5396. 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