| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 概述 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第10-14页 |
| 1.2.1 发酵法生产GlcN及GlcNAc | 第10-11页 |
| 1.2.2 枯草芽孢杆菌GlcN及GlcNAc代谢途径及生理特性 | 第11-12页 |
| 1.2.3 代谢工程改造新策略与工具 | 第12-14页 |
| 1.3 本论文主要研究内容 | 第14-16页 |
| 1.3.1 立题依据和研究意义 | 第14-15页 |
| 1.3.2 本论文主要研究内容 | 第15-16页 |
| 第二章 枯草芽孢杆菌中N-乙酰氨基葡萄糖合成途径的设计与构建 | 第16-28页 |
| 2.1 前言 | 第16-17页 |
| 2.2 实验材料与方法 | 第17-21页 |
| 2.2.1 菌株、质粒及培养条件 | 第17-18页 |
| 2.2.2 分子生物学技术 | 第18-19页 |
| 2.2.3 质粒构建 | 第19页 |
| 2.2.4 基因敲除 | 第19页 |
| 2.2.5 3-L罐分批发酵及补料分批发酵 | 第19页 |
| 2.2.6 分析方法 | 第19-21页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第21-27页 |
| 2.3.1 表达GlmS和Gna1对GlcN和GlcNAc合成的影响 | 第21-23页 |
| 2.3.2 阻断GlcNAc转运途径对GlcNAc合成的影响 | 第23-24页 |
| 2.3.3 阻断GlcNAc胞内降解途径对GlcNAc合成的影响 | 第24-25页 |
| 2.3.4 3-L罐分批发酵及补料分批发酵对GlcNAc合成的影响 | 第25-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-28页 |
| 第三章 空间组织工程优化N-乙酰氨基葡萄糖合成途径及细胞呼吸链改造 | 第28-39页 |
| 3.1 前言 | 第28-29页 |
| 3.2 实验材料与方法 | 第29-33页 |
| 3.2.1 菌株与质粒 | 第29-32页 |
| 3.2.2 质粒构建 | 第32页 |
| 3.2.3 基因敲除及菌株构建 | 第32页 |
| 3.2.4 重组菌BSGN9-S23-L罐分批发酵及补料分批发酵 | 第32-33页 |
| 3.2.5 分析方法及维持代谢系数测定 | 第33页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第33-38页 |
| 3.3.1 GlmS和Gna1在支架结构上的比例对GlcNAc合成和细胞生长的影响 | 第33-34页 |
| 3.3.2 不同阶段阻断芽孢产生对GlcNAc合成及细胞维持代谢的影响 | 第34-36页 |
| 3.3.3 呼吸链改造对GlcNAc合成的影响 | 第36-37页 |
| 3.3.4 3-L罐分批发酵及补料分批发酵对GlcNAc合成的影响 | 第37-38页 |
| 3.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 第四章 模块途径工程优化N-乙酰氨基葡萄糖合成相关代谢网络 | 第39-53页 |
| 4.1 前言 | 第39页 |
| 4.2 实验材料与方法 | 第39-45页 |
| 4.2.1 菌株、质粒和培养条件 | 第39-42页 |
| 4.2.2 分子生物学技术 | 第42页 |
| 4.2.3 质粒及双启动子系统 | 第42-44页 |
| 4.2.4 敲除乳酸脱氢酶编码基因ldh及磷酸转乙酰酶编码基因pta | 第44页 |
| 4.2.5 anti-pfk及anti-glmM sRNA的设计与构建 | 第44-45页 |
| 4.2.6 罐分批发酵及补料分批发酵 | 第45页 |
| 4.2.7 分析方法 | 第45页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第45-52页 |
| 4.3.1 双启动子系统表达GlmS和Gna1优化GlcNAc合成途径 | 第45-47页 |
| 4.3.2 阻断副产物乳酸及乙酸生成对GlcNAc合成的影响 | 第47-48页 |
| 4.3.3 基于sRNA的调控GlcNAc合成、糖酵解及肽聚糖合成途径 | 第48-50页 |
| 4.3.4 3-L罐分批发酵及补料分批发酵对GlcNAc合成的影响 | 第50-52页 |
| 4.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 第五章 基于靶向代谢组学解析N-乙酰氨基葡萄糖合成对细胞代谢的影响 | 第53-61页 |
| 5.1 前言 | 第53页 |
| 5.2 实验材料与方法 | 第53-55页 |
| 5.2.1 菌株与质粒 | 第53-54页 |
| 5.2.2 菌株构建 | 第54-55页 |
| 5.2.3 代谢组学分析 | 第55页 |
| 5.2.4 分析方法 | 第55页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第55-60页 |
| 5.3.1 GlcNAc合成对细胞生长的影响 | 第55-56页 |
| 5.3.2 GlcNAc生产菌胞内中心碳代谢及GlcNAc合成途径代谢物变化 | 第56-58页 |
| 5.3.3 GlcNAc合成对胞内氨基酸代谢的影响 | 第58-59页 |
| 5.3.4 GlcNAc合成对细胞能荷的影响 | 第59页 |
| 5.3.5 稳态条件下GlcNAc合成途径中代谢物浓度分析 | 第59-60页 |
| 5.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 第六章 基于N-乙酰氨基葡萄糖合成途径动力学特征鉴定限速步骤 | 第61-71页 |
| 6.1 前言 | 第61页 |
| 6.2 实验材料与方法 | 第61-64页 |
| 6.2.1 菌株、培养基及培养条件 | 第61-62页 |
| 6.2.2 GlcNAc合成途径动力学模拟 | 第62-64页 |
| 6.2.3 GlcNAc合成途径动力学测定 | 第64页 |
| 6.2.4 [U-~(13)C]葡萄糖动态标记实验 | 第64页 |
| 6.2.5 分析方法 | 第64页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第64-70页 |
| 6.3.1 潜在限速步骤存在时GlcNAc合成起始阶段动力学模拟 | 第64-66页 |
| 6.3.2 GlcNAc合成起始阶段的GlcNAc合成途径动力学测定 | 第66-67页 |
| 6.3.3 GlcNAc合成途径潜在限速步骤分析及鉴定 | 第67-68页 |
| 6.3.4 阻断GlcNAc6P及GlcNAc之间无效循环对细胞生长和GlcNAc合成的影响 | 第68-70页 |
| 6.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 主要结论与展望 | 第71-73页 |
| 主要结论 | 第71-72页 |
| 展望 | 第72-73页 |
| 论文创新点 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-80页 |
| 附录I: 作者在攻读博士学位期间发表的论文 | 第80-81页 |
| 附录II：与B. subtilis 168相比重组菌BSGN、BSGN-Pfk*和BSGN-GS代谢物浓度变化倍数 | 第81-83页 |
| 附录III：GlcNAc合成途径动力学模型Matlab代码 | 第83-91页 |
