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基因组复制工程辅助的连续进化方法(GREACE)降低工业啤酒酵母乙醛产量的机理研究

基因组复制工程辅助的连续进化方法(GREACE)降低工业啤酒酵母乙醛产量的机理研究
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  • 批准号:31571942
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:食品加工过程中有害产物控制(C200708) |
  • 项目负责人:李崎
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:江南大学
  • 资助金额:63万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 基因组;GREACE;工业;啤酒酵母;产量
  • 英文关键词:Acetaldehyde;genome replication engineering ;continous evolution;beer yeast

项目摘要

中文摘要

进化工程改造酵母菌株已实现实验室酵母菌抗逆性状的改良。乙醛含量过高会给啤酒带来生青味、缩短啤酒的风味保鲜期。由于传统基因工程菌株易回复突变、啤酒工业酵母菌遗传背景复杂及食品安全性等原因,进化工程改善酵母乙醛代谢方面的研究进展缓慢,限制了啤酒风味的改良和啤酒品质的提升。本课题针对乙醛在啤酒酵母工业菌株及相应单倍体内合成中的进化适应性问题进行研究。通过基因组复制工程辅助连续进化方法,在啤酒酵母菌株中引入基因pol3-01作为外源扰动因素,弱化乙醛合成途径、强化乙酸合成途径,削弱乙醛在啤酒酵母中的合成代谢。以研究中得到的低产乙醛啤酒酵母菌株为模型,利用基因组测序、转录组、分子生物学和代谢工程手段,研究在乙醛合成中,前体供给,产物合成和耐受机制。本研究中采用的策略和阐明的相关机制,将为后续开发啤酒酵母工业菌株的优良性能奠定坚实的基础,并为其它工业菌株的代谢工程改造提供方法和理论上的参考。

英文摘要

The improving of stress resistance characters in yeast strains have been realized through the evolution engineering mrthod. Generally, high acetaldehyde concentration is believed to cause disgusting flavors, shorten the flavor fresh-keep period. Because of the back mutation of traditional genetic engineering strains, the complex genetic background of beer industrial yeast and food security reasons, the progress of evolution engineering to improve the yeast acetaldehyde metabolism is slow, which limits the improvement of beer flavor and quality. The evolutionary adaptation problems on the synthesis of acetaldehyde in beer industrial yeast strain and its corresponding haploid will be researched in this study. By the method of genome replication engineering assisted continuous evolution, the gene pol3-01 will be introduced in the beer yeast strains as an exogenous disturbance factor. As a result, the acetaldehyde synthetic pathway will be weakened, and the acetic acid synthesis pathway will be strengthened. The yeast strains with low yield of acetaldehyde will be used as the model strains, the mechanism of precursor supply, synthesis and tolerance in acetaldehyde metabolism will be studied using genomic sequencing, transcriptome, molecular biology and metabolic engineering method. The strategy and related mechanism will contribute to develop the follow-up industrial beer yeast strains with excellent properties, and provide the methodological and theoretical reference for other industrial strains in metabolic engineering improvement.

评估说明

    国家自然科学基金项目“基因组复制工程辅助的连续进化方法(GREACE)降低工业啤酒酵母乙醛产量的机理研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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