[发明专利]一种大肠杆菌培养基及培养方法

说明书

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种大肠杆菌培养基及培养方法。本发明培养基由胰蛋白胨、酵母提取物、氯化钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钾按照特定比例组成。实验表明，本发明培养基可以显著提高大肠杆菌工程菌在增殖生长过程中质粒DNA的产量和质粒DNA菌比含量，效果明显优于现有的培养基。

优先权声明

本申请要求2021年3月2日提交的申请号为202110230492.3的中国专利申请的优先权，所述申请以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种大肠杆菌培养基及培养方法。

背景技术

质粒属于环形双链DNA，具有自主复制能力，使其在子代细胞中也能保持恒定的拷贝数，并表达所携带的遗传信息。随着近年来重组DNA技术和基因组测序的发展，质粒DNA作为一种可携带外源基因的非病毒转基因载体，可作为基因治疗和基因疫苗的生物药剂。质粒DNA作为主要的药物载体，其优点是安全可靠、稳定、对外源基团的容纳量大、无载体免疫原性及易于生产等。

在基因治疗中，与病毒载体相比，质粒DNA载体转染细胞的效率较低，持续时间短，若要质粒DNA能够高效表达治疗疾病，其临床用量需达到mg级。目前，一般在质粒DNA的生产中都采用发酵罐发酵的方法来提高质粒DNA总产量，而发酵法通常是通过优化菌的生长情况，提高每升培养基的菌体量来提高质粒DNA产量。在质粒DNA在临床上的应用中，宿主基因组DNA、RNA、宿主蛋白和内毒素的含量对于质粒DNA的转染效率有极大的影响，因此，单纯提高每升培养基的菌体量会对后续的质粒分离和纯化流程带来更大的挑战。

在质粒DNA的生产中，对于大肠杆菌工程菌而言，培养基组分的不同会启动大肠杆菌工程菌胞内不同的代谢途径。不同于蛋白质，质粒DNA是由糖-磷酸骨架和含氮的核苷酸(ATGC)组成，主要组成元素是C、H、O、P、N，目前质粒DNA生产多采用的是蛋白质工程菌的发酵培养基，该类培养基并不是质粒DNA的最佳培养基，普遍存在质粒DNA的菌比含量较低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种培养大肠杆菌的培养基及培养方法。本发明培养基可有效地促进大肠杆菌工程菌的生长，提高质粒DNA的菌比含量，效果明显优于现有的其他培养基。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种培养大肠杆菌的培养基，包括水和如下组分：

本发明针对大肠杆菌工程菌生长和质粒DNA复制所需的营养物质对培养基中的胰蛋白胨的浓度、酵母提取物浓度进行了优化，通过优化培养基中的营养物质达到一个平衡状态(胰蛋白胨8.0-20g/L，酵母提取物19.0-35g/L)同时满足了大肠杆菌工程菌生长以及质粒DNA复制的需求平衡。

一个具体实施例中，比较了同一大肠杆菌工程菌在不同培养基中相同培养条件下培养后菌液的OD600值、质粒抽提浓度和质粒DNA的菌比含量，并对质粒DNA的纯度进行了分析。结果显示，本发明培养基可以提高大肠杆菌工程菌胞内的质粒DNA含量，对大肠杆菌工程菌生长具有明显促进作用，明显优于其他培养基的培养效果。

在一些实施方案中，所述培养基包括水和如下组分：

在一些具体实施例中，所述培养基包括水和如下组分：

在一些具体实施例中，所述培养基包括水和如下组分：

在一些具体实施例中，所述培养基包括水和如下组分：

在一些具体实施例中，所述培养基包括水和如下组分：