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生物系统工程复习提纲

今天给大家填充了一下叶老师提供的复习提纲,没时间复习的同学可以参考一下哦!这份提纲的了解部分我没有写进啦,因为需要了解的东西太多了,而考点又不明确,因此这部分不作为重点,没时间同学可以直接忽略掉。有一些部分的内容很重要,但是总结完之后又不够详细,因此我标明了页码,同学们可以参照书本复习。最后祝大家,取得好成绩!需要word版的可以私聊我。





第一章 绪论

  • 了解发酵的概念。

  • 了解发酵工程和现代生物技术发展的历史。

  • 了解发酵工程的生物学与工程学基础。

第二章 菌种来源与种子培养

  • 几种发酵生产重要化合物的菌种

抗生素生产:链霉菌

产氨基酸:黄色短杆菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌

  • 发酵工业对菌种的要求:能利用廉价原料、产量高、易改造、遗传稳定、不易染菌、安全、发酵工艺可行

氨基酸生产菌的要求:代谢途径简单、清楚

与酶制剂生产有关的微生物:一般来源于天然微生物的反复诱变和筛选。

食品领域用酶的生产菌:安全

药品领域用酶的生产菌:安全、无热源

用于外源蛋白生产的微生物:生长速度快、表达产量高、纯化方式简单、产物活性高、翻译后修饰正确、无热源


  • 了解菌种筛选的流程。

采样→预处理→培养→菌落筛选→产物鉴定

其中预处理→培养→菌落筛选过程为富集阶段

富集的目的:让目的微生物在种群中占优势。

富集的方法:物理富集、定向培养、分类学考虑、随机分离。

来源:一般是土壤,其它如烟叶、温泉、海水、粪便等。

目的:获得高产目的产物的微生物

问题:如何提高获得高产目的产物的微生物的可能性


  • 菌种选育的目的和要求。

目的:1)防止菌种退化;2)提高生产能力;3)改进产品质量;4)开发新产品

要求:菌种分布广泛、代谢能力强、生长迅速繁殖快、适应性强,容易培养、易发生变异

  • 菌种退化的原因、防止菌种退化的措施。

菌种退化是指菌体在多次传代过程中发酵力、繁殖力或发酵产物得率逐渐降低的现象(回复突变)

退化原因:培养条件不妥、菌种保藏不当、菌种不“纯”


菌种的复壮措施:
①纯种分离:(平板划线法、涂布法、倾注法、单细胞挑取法等)。
②通过寄主体内生长进行复壮(如Bacillus thuringiensis的复壮);
③淘汰已衰退的个体(采用比较激烈的理化条件进行处理,以杀死生命力较差的已衰退个体)。
④采用有效的菌种保藏方法。

防止菌种衰退的方法:

1)控制传代次数

2)选择合适的培养条件;
3)采用不同类型的细胞进行传代(对丝状微生物而言,通常采用稳定的单核孢子进行接种)

4)采用有效的菌种保藏方法

  • 了解种子的扩大培养的概念。

概念:将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接种至试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和数量纯种的过程。



  • 种子扩大培养的目的和要求

目的:接种量的需要、菌种的驯化、缩短发酵时间,保证生产水平

要求:总量及浓度满足工艺要求、生理状态稳定、生长旺盛、活力强、无杂菌污染


  • 如何根据菌种特点选择培养物

培养物的选择,根据菌种特点分为两类:

不产孢子和芽孢:获得菌体。如谷氨酸棒杆菌

产孢子:1孢子萌发快,菌丝难控制:获得孢子。如青霉素生产菌株。

2菌丝易控制,孢子萌发慢:获得菌丝体。如大部分放线菌(链霉素、红霉素、卡那霉素)

实验室阶段培养基的选择

培养基的选择应该是有利于菌体的生长,或有利于孢子的生长。

在原料方面,规模小,保证质量,原料一般比较精细

生产车间阶段培养基的选择

培养基的选择依然是有利于菌体的生长,或有利于孢子的生长。

在原料方面原料一般比较粗糙,廉价易得


传代:

获得菌体:保藏斜面→活化斜面

获得孢子:保藏斜面→母斜面→子斜面


  • 种龄、接种量的概念和要求。

种龄:种子在种子罐中培养的时间。

种龄太小:前期生长缓慢,发酵周期延长,产物形成推迟,有时可能导致发酵异常。

种龄太大:活力低,生产能力下降。

一般选择对数生长期后期:活力高,代谢旺盛。

种龄不仅仅是一个时间概念,它反映了微生物所处的生理状态,是种子浓度、pH、种子形态、代谢产物浓度等的一个综合指标


接种量:接入的种子体积占接种后培养液体积的百分比。


接种量取决于微生物的生长速度。接种量大可缩短发酵时间,减少染菌机会,但可造成溶氧不足,影响产物合成。具体的接种量需要通过反复试验来确定。


  • 发酵级数多少的依据。

种子罐的级数:生产车间阶段制备种子需要逐级扩大培养的次数。

发酵级数:菌体从液体培养种子到发酵逐级扩大经过的次数。

例子:谷氨酸发酵:如果一级种子为摇瓶,二级种子为种子罐,则种子罐的级数为一级。发酵级数包括一级种子、二级种子和发酵罐,即发酵级数为三级。


发酵级数确定的依据

级数受发酵规模、菌体生长特性和接种量的影响。

级数大:易染菌、易变异、难管理、难控制。

级数小:简化工艺、节约成本、减少染菌、易于控制。

生长快的菌种,如细菌:种子用量较少,需要的级数少。

生长慢的菌种,如放线菌:接种量大,需要的级数多。




第三章 发酵培养基与灭菌

广义上讲,培养基(medium)是指一切可供生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。

常用培养基需要符合以下条件:

提供细胞组成的原料

提供生化反应的条件

用于生产的培养基还要利于产物的合成。


  • 培养基中特定组成的预处理

内容很杂说不清楚,可以参考书本P39-42

  • 前体

某些化合物加入到发酵培养基中,自身结构(或部分结构)能直接被微生物合成到产物分子中去,从而显著提高产物的产量。


前体一般有毒性,浓度过大不利于菌体生长。基础料中苯乙酸的添加量一般为0.07%。前体一般价格高,添加多了易挥发或氧化。流加有利于提高前体的转化率。


  • 培养基设计的原则

1)细胞同化能力。许多碳源和氮源都是复杂的有机物大分子,用这类原料作为培养基,微生物必须具备分泌胞外淀粉酶和蛋白酶的能力。

2)代谢的阻遏和诱导。

3)合适的碳氮比,一般为100:0.2-100:2。产物含氮量高的,N源比例要升高。如谷氨酸发酵,100:15-100:21

4)合适的pH,一般不直接用酸碱来调节

(这部分内容很多而且最好详细地掌握,因此详见:P47-50

  • 转化率和实际转化率

实际转化率:菌体生长和维持需要消耗一定量的基质,因此实际转化率低于转化率

  • 了解培养基优化的常用方法

培养基设计:

1)根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑的问题,初步确定可能的培养基成分。

2)通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分

3)当培养基成分确定后,剩下的问题就是各成分最适的浓度,由于培养基成分很多,为减少实验次数常采用一些合理的实验设计方法


正交实验法

定义:用正交表安排多因素试验与分析试验结果的办法,简称正交试验。

因素:影响试验指标的条件

水平:因素所处的状态



  • 湿热灭菌原理

湿热灭菌法是指用饱和水蒸气、沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法,以高温高压水蒸气为介质,由于蒸汽潜热大,穿透力强,容易使蛋白质变性或凝固,最终导致微生物的死亡,所以该法的灭菌效率比干热灭菌法高。



  • 对数残留定律和灭菌时间的计算


N为菌体数量,N0指开始灭菌时的菌体数量,Nt是指t时刻的菌体数量


第四章 发酵过程的基本工艺控制

  • 发酵过程的种类

1)分批培养

接种以后,除了空气的通入和排出,没有物料的加入和取出。整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。

分批的优缺点

优点:操作简单,周期短,染菌机会少,生产过程和产品质量容易掌握。

缺点:产率低,不适于测定动力学数据


2)补料分批培养

在分批培养过程中补料,以克服营养不足而导致发酵过早结束的缺点。只有料液的加入,没有料液的取出。所以发酵结束时发酵液的体积比发酵开始时有所增加。在很多工厂的实际生产中采用这种方法。

优点:可维持低的基质浓度,避免快速利用碳源的阻遏效应。通过补料,可以达到和稳定最佳的生长和产物合成条件。可以实现计算机自动控制。

缺点:无物料取出,产物的积累最终导致生产速率的下降。有物料加入,增加染菌的机会。


3)半连续培养

在补料分批培养的基础上间歇地放掉部分发酵液(工业上称为带放)。如四环素发酵。

优点:放掉部分发酵液,再补入部分料液,使代谢有害物质得到稀释,有利于产物合成,提高了总产量。

缺点:代谢产生的前体物被稀释,提取的总体积增大。

4)连续培养

发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液,使发酵罐内的体积维持恒定。达到稳态后,菌体的浓度、产物浓度和限制性基质的浓度都是恒定的

优点:控制稀释速率可以使发酵过程最优化。发酵周期长,产量高。μ = D,较易研究微生物的生长动力学。

缺点:如果菌种不稳定,长期连续培养会引起菌种退化,降低产量。长时间补料使染菌机会大大增加。



  • 物理参数、化学参数和生物参数

物理参数:温度、搅拌转速、空气压力、空气流量、溶解氧、表观粘度、排气量(二氧化碳)浓度等。

化学参数:基质浓度(糖、氮、磷等)pH、产物浓度、核算量等。

生物参数:菌丝形态、菌体浓度、比生长速率、呼吸强度、基质消耗速率、关键酶活力等。


  • 呼吸商的定义的意义

氧消耗速率(OUR)表示单位体积发酵液在单位时间内利用的氧的量。

二氧化碳排出速率(CER)表示单位体积发酵液在单位时间内释放的二氧化碳的量。

呼吸商(RQ)=CER/OUR

RQ反映了氧的利用状况。葡萄糖基质在代谢中彻底被氧化,RQ=1;生成中间代谢物或用于菌体生长时,RQ<1;厌氧发酵时,RQ>1


发酵前期细胞合成需要较多能量,氧化较彻底,RQ较高;在发酵中后期,细胞利用体内已合成的酶系合成次级代谢产物,消耗能量较少,RQ会降低。

在发酵后期进行补料(补糖)OURCER都上升,且RQ会升高约10%:糖代谢加快,呼吸活动增强,产能增加


  • 氨基氮和氨氮

氨基氮指有机氮中的氮(NH2-N),单位是mg/100mL

氨氮指无机氨中的氮(NH3-N)

通过氮利用的快慢可以分析出菌体生长和含氮产物的合成情况:发酵前期,菌体大量生长,氮源代谢快;发酵中后期,菌体生长慢,如果产物不含氮或氮含量低,则氮的消耗会很少。通过NH2-NNH3-N分析可控制发酵过程,适时补氮。发酵后期氨基氮回升是菌体细胞衰老自溶的迹象,可能是方罐点,否则可能影响下游提取。


  • 分批发酵的缺点

缺点:产率低,不适于测定动力学数据


  • 补料的意义和优缺点

意义:

1)有利菌体的高密度培养或比生长速率控制。

2)降低培养基中有毒底物对菌体生长的抑制。

3)解除高浓度营养物和分解代谢物引起的阻遏作用。

4)有利于适应发酵过程中的供氧要求。

5)维持有利的发酵环境。如pH、黏度、氧传递系数等。

优点:推迟菌体自溶期,延长产物分泌期,维持较高的生产速率,增加发酵液总体积,使产量大幅度上升。现在大多数抗生素都采取补糖措施。

缺点:补料使工艺复杂化,而且增加了染菌机


  • 补料方式

连续流加

少量多次

大量少次


  • 发酵终点的判断标准

生产速率(g/L·h)表示单位时间合成的产物量。

随着发酵的进行生产率由上升到平缓,最后下降。生产速率下降明显表示菌体衰老,应结束发酵。

基质接近消耗完

主要看发酵液中残留的糖和氮。二者残留越少,对下游提取和成本控制有利。在放罐之前停止补料,就是为了能将基质消耗殆尽。

产物浓度(g/L)

产物浓度达到最高时结束发酵。有时难以控制最高点,则可以在最高点附近结束发酵。

氨基氮和pH

氨基氮和pH回升,则必须放罐。


  • pH变化的原因有哪些

糖代谢:特别是快速利用的糖,分解成小分子酸、醇,使pH下降。糖缺乏,则pH上升,是补料的标志之一。

氮代谢:当氨基酸中的NH2被利用,pH会下降;尿素被分解成NH3pH上升,NH3被利用,pH又下降。碳源不足时,氮源被当做碳源利用,pH上升。

生理酸碱性物质利用:pH上升或下降

生成有机酸:pH下降。如衣康酸、柠檬酸等。

生成碱性产物:pH上升。如红霉素、洁霉素、螺旋霉素等

菌体自溶:pH上升


  • 控制pH的方法有哪些

1)调节好基础料的pH

基础料中若含有玉米浆,pH呈酸性,必须调节pH。若要控制消后pH6.0,消前pH往往要调到6.5-6.8.

2)在基础料中加入维持pH的物质

CaCO3,或具有缓冲能力的试剂,如磷酸缓冲液等。

3)通过补料调节pH

如调节补糖速率或空气流量来调节pH

氨基氮低,pH低时补氨水;氨基氮低,pH高时补硫酸铵。

4)当补料与调pH发生矛盾时,加酸碱调pH


  • pH的变化会对发酵造成什么样的影响

1pH影响酶的活性。

2pH影响细胞通透性。

3pH影响培养基某些成分和中间代谢物的解离,从而影响微生物对这些物质的利用。

4pH影响代谢方向。如黑曲霉在pH 2.0-3.0时产柠檬酸,在pH近中性时产草酸。

5pH在不同发酵阶段造成不同的影响。如巴斯德毕赤酵母生长时控制pH 5.0-5.5;产酶时控制pH 3.0-4.0


  • 发酵温度的选择

1)根据菌种及发酵阶段选择

发酵前期菌体量少,目的是尽快得到大量的菌体,可以选择稍高的温度。

发酵中期得到合成产物的合适的菌体量,需要延长合成的时间,需要稍微降低温度。

发酵后期产物合成能力下降,不需要延长发酵周期,可以再提高温度,刺激产物合成到放罐。

2)根据培养条件选择。

如通气条件差时可适当降低温度,使菌种呼吸速率降低,以提高溶氧。培养基稀薄时,也可降低温度,降低营养利用速率,避免菌体过早自溶。

3)根据微生物生长情况选择。

生长快,维持较高温度的时间要短些。营养丰富,通气能满足,可稍微提高温度




  • 发酵热的概念

发酵热是引起发酵过程温度变化的原因。

发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。在发酵过程中微生物分解基质产生热量,机械搅拌产生热量,而罐壁散热、水分蒸发和空气排出则带走热量。这些热量的代数和称为净热量。


生物热(Q生物)

微生物在发酵过程中将营养物质分解氧化而产生的能量,其中一部分用于合成高能化合物,其余部分以热的形式散发出来。散发出来的这部分热称为生物热。

生物热与发酵的类型有关。好氧发酵的生物热大于厌氧发酵的生物热。

搅拌热(Q搅拌)

在机械搅拌发酵罐中,机械搅拌带动发酵液作机械运动,造成液体之间、液体与搅拌器等设备之间的摩擦而产生可观的热量。

搅拌热与搅拌功率有关

蒸发热(Q蒸发)

水分蒸发带走的热量。排气带走的热量为显热(Q显热),很小, Q显热一般可以忽略不计。

辐射热(Q蒸发)

发酵罐罐体想歪辐射的热量,取决于罐温与环境的温差,冬天大于夏天,一般不超过发酵热的5%


  • 泡沫的危害

降低生产能力

为防止起泡溢出而降低装液量,致使生产能力下降。

引起原料浪费

装液量过大,泡沫溢出会引起原料流失。

影响微生物呼吸

泡沫如果不破碎,随着发酵进行,其中会充满二氧化碳,且不能与空气中的氧交换,会影响微生物的呼吸

引起染菌

泡沫增多会排气管逃液,然杂菌。杂菌进入罐体会造成发酵液染菌。大量泡沫可由灌顶渗到轴封,轴封处落下的泡沫也往往引起染菌。


  • 染菌的原因和染菌情况分析

染菌原因:种子染菌、设备穿孔、阀门渗漏、空气系统有菌、管理不善、其他原因

情况分析:

单罐染菌:不是系统问题,而是该罐本身的问题。

多罐染菌:系统问题,如空气过滤系统,移种或补料的分配站有渗漏或灭菌不彻底。

前期染菌:种子染菌、培养基灭菌不彻底。

中后期染菌:补料的料液灭菌不彻底或补料管道、阀门渗漏,一般不会是种子问题。

防止染菌的措施:

防止种子带菌

防止设备渗漏

防止培养基灭菌不彻底

防止空气引起的染菌

防止移种管道灭菌不彻底

染菌后采取适当的措施,避免再次染菌

第五章 好氧与厌氧发酵

  • 溶解氧的定义。(DO, CL)

溶氧(DO):溶解的氧

溶氧浓度(CL):发酵液中的溶解氧浓度,单位:mmol/L


  • 比耗氧速率或呼吸强度

单位时间内单位重量细胞所消耗的氧气量,单位:mmol/(gh)


  • 摄氧率

单位时间内单位体积的发酵液所需的氧气量,单位: mmol/(Lh)


  • 临界溶氧浓度的定义及其意义

定义:不影响微生物呼吸所允许的最低溶氧浓度,单位:mmol/L

意义:微生物对发酵液中溶解氧浓度的最低要求


  • 氧饱和度

发酵液中的溶氧浓度与临界溶氧浓度的比值


  • 氧传递速率

在气液传质过程中,氧传递速率为:


OTR—氧传递速率,mol/(m3·s)

P*--与液相中氧浓度C相平衡时氧的分压,Pa

C*--与气相中氧分压P相平衡时氧的浓度,mol/m3

KG--以氧分压差为总推动力的总传质系数,mol/(m2·s·Pa)

KL--以氧浓度差为总推动力的总传质系数,m/s

a—比表面积,m-1


  • 体积溶氧系数或体积氧传递系数(KLa)

通常将KLa作为一项处理,称为体积溶氧系数或体积氧传递系数,单位为s-1h-1


  • 溶氧、氧传递和氧摄取的关系


第六章 发酵动力学与反应器基础

l 了解黑箱模型

在对细胞内的代谢途径不了解,或了解很少时,认为细胞的代谢是在“黑箱”中进行。

一般来说,“黑箱模型”不需要任何生化反应的数据,只需要测定底物和产物的输入和输出,计算消耗和生产的速度即可。


l 稀释速度(D)

或称空间速度(spacevelocity ),是保持时间的倒数。v为液体流入速度,V为发酵罐工作体积。


l 稳态连续模式及实现稳态的策略。

模式:连续搅拌罐式反应器Continuous, Stirred Tank Reactor, CSTR



液体输入速度v(L/h)、气体输入速度vg(L/h)、培养基体积V(L)和底物浓度与时间无关,即系统的所有输入参数都是稳定值,则我们认为所有的输出参数,包括生物量、细胞活性、代谢产物浓度也都是稳定值。


策略:

连续测定反应器中培养基体积或重量,控制液体输入速度v,直至设定值V。通过这种方法实现稳态,称为恒化培养(chemostat)

对于恒浊培养(turbidostat)来说,通过测定输出液体中生物量的浓度x(g/L)来维持稳态。设定值是x

通过控制营养物质,如葡萄糖的输入,并通过酸碱补料中和质子,也可以控制生化反应的速度,这种方法称为pH-auxostat

通过测定流出液体中某些特定代谢产物的浓度来控制稀释速度,称为productostat


l 得率系数、速率和比速率的定义及计算。

得率系数:物质i相对于物质j的得率。


l 得率系数的换算。



l C-mol的概念,C-mol生物量的计算。



l 莫诺德模型。

以微生物对葡萄糖的利用为例,己糖激酶催化葡萄糖磷酸化的反应,服从米氏方程:


微生物利用葡萄糖,则可以把酶反应速度看作是基质消耗速度v,可以把Km看作是Ks,得到:



l 分批发酵不同阶段的生长动力学。

稳定期:不生长或生长率与死亡率相等。


衰亡期:不生长或生长率与死亡率相等。


假定整个生长阶段无抑制物作用存在,则微生物生长动力学可用阶段函数表示如下:


l 分批发酵基质消耗速率与生长、合成关系


l 对数方程和莫诺德方程的区别。


用对数方程可以定量地预测微生物分批生长的生长曲线形状

对数方程在测定Ks和μmax时效果不佳。


l 维持和维持常数。

维持:

指活细胞群体在没有实质性的生长(生长和死亡处于动态平衡)和没有胞外代谢产物合成情况下的生命活动(如细胞的运动、细胞内外各种物质的交换、细胞物质的转运和更新等)。

维持常数:

单位质量干菌体在单位时间内因维持代谢消耗的基质量。


m越小,则菌体的能量代谢效率越高。


l 单级连续发酵的稳态方程。

对细胞(生物量)而言,其物料平衡可以表示为:

[积累的细胞]=[流入的细胞]-[流出的细胞]+[生长的细胞]+[死亡的细胞]


其中XfX分别为流入和流出反应器的细胞浓度,g/Lv为液体流入和流出的速度L/hV为反应器内液体体积,L,μ和分别为比生长速率和比死亡速率,h-1

推导可得:μ=D

对限制性基质而言,其物料平衡可以表示为:

[积累的基质]=[流入的基质]-[流出的基质]-[生长消耗的基质]-[维持生命需要的基质]-[形成产物消耗的基质]


其中SfS分别为流入和流出反应器的限制性基质浓度,g/LYX/S为细胞生长的得率系数;qp为产物形成的比速率,g/(g·h)Ms为维持系数,mmol/(mg·h)YP/S为基质形成产物的产物得率系数;v为液体流入和流出的速度L/hV为反应器内液体体积,L,μ和分别为比生长速率和比死亡速率,h-1

推到可得:


l 洗脱。


l 最适稀释度。



l 细胞生产率PX



l 分批培养和连续培养的选择依据。



第七章 发酵过程优化与多尺度参数相关分析

  • 掌握理化相关和生物相关

1)理化相关:纯属物质理化性质变化所引起的参数相关

1)物理过程:物质或能量传递、混和、平衡或不平衡

传热(加热或冷却):温度

发酵过程中打开冷却水的阀门引起罐温的下降。

2)化学过程:发生某些化学反应的结果。

加入某种酸碱物质引起的pH的变化

3)搅拌转速与溶解氧的相关性:搅拌越剧烈气泡越多气液接触面积越大体积溶氧系数越大

4)加油消泡引起的参数相关:加油消泡二氧化碳释放量增加

2)生物相关。生物相关是指通过生物细胞的生命活动所引起的参数之间耦合相关

1)菌体生长引起的生物相关:

快速生长期时,培养液粘度上升,KLa下降,引起DO水平的变化。

菌体生长时,OURCER发生变化。但由于OUR与所利用的碳源的还原度有关,以及与菌体代谢途经密切相关,而CER主要涉及到碳平衡,所以一般宜以CER与菌体生长相关。

氮源在菌体代谢过程中不能作为能源供应,因此氮源的变化一般与菌体的维持无关,但菌体生长时,必需由氮源提供生长所需N元素材料。

2)代谢引起的生物相关

通过生物细胞及代谢途径的不同所引起的活性变化,直接对控制对象特性发生影响。

菌体细胞代谢活性变化(环境条件的线性或动力学因素、细胞内某调节因子引起的代谢流迁移、基因尺度的信息流)而直接引起的某测定参数的变化,即为代谢特性参数相关,如:

*代谢强度的变化

*代谢途径的变化

*引起的基质消耗或代谢产物形成的不同


  • 理解多尺度参数之间的相关分析。




第十一章 异源蛋白的表达和发酵

  • 异源蛋白表达宿主的要求

药用蛋白仅限于几种表达系统:E.coli、几种酵母和哺乳动物细胞。

食品:GRAS(generally recognized as safe)菌种



大肠杆菌:

表达形式:融合蛋白、分泌蛋白(周质空间或胞外)和包涵体。

缺点:无翻译后修饰(糖基化、脂肪酸酯化、磷酸化、二硫键)、保留甲硫氨酸、错误折叠、有内毒素、有蛋白酶、有密码子偏好

优点:GRAS,低成本、简单、快速、表达量高。


枯草芽孢杆菌

缺点:有蛋白酶、质粒不稳定。

优点:GRAS,不分泌内毒素、可用噬菌体转化、分泌表达、高密度、无密码子偏好


  • 自相关和反相关。

自相关模式(autocorrelated pattern),同一氨基酸倾向于使用相同的密码子;

反相关模式(anticorrelated pattern),同一氨基酸倾向于使用不同的密码子


  • 了解异源蛋白表达和发酵的流程。


第十二章 发酵工程、合成生物学和系统生物学

  • 了解系统生物学和合成生物学的概念。

  • 了解系统生物学、合成生物学和发酵工程结合的发展趋势。



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