[发明专利]一株敲除bluR基因的重组大肠杆菌及其构建方法与应用

说明书

本发明公开了一株敲除bluR基因的重组大肠杆菌及其构建方法与应用，本发明通过敲除bluR基因，解除了蓝光对大肠杆菌生物膜形成的抑制，同时对菌株的生长能力、发酵能力没有产生影响，并将蓝光影响生物膜形成相关基因进行验证。探究其在生物膜形成中的应用，为后续光遗传学工具的利用奠定了基础。

技术领域

本发明涉及生物领域，具体涉及一株敲除bluR基因的重组大肠杆菌及其构建方法与应用。

背景技术

苏氨酸(L-threonine)是人体所必需的八种氨基酸中的之一。苏氨酸在人体内和动物体内不能合成，但是在生命过程中发挥重要的作用。现如今，L-苏氨酸已经成为了继甲硫氨酸、赖氨酸和色氨酸以外第四种重要的氨基酸。在食品产业、医疗制药行业和化妆品行业中L-苏氨酸已被广泛应用，需求量逐年增加。在食品行业中，L-苏氨酸作为一种食品添加剂，主要用作食品强化剂，提高食品中的营养成分，补充被破坏的营养元素，同时，L-苏氨酸用于人们常食用的糕点、乳化食品和牛奶之中，发挥抗氧化作用，并且L-苏氨酸与葡萄糖可以发生反应产生巧克力香味和焦香味道，可以用作食品的增香剂。L-苏氨酸在医疗行业领域中可以存进T淋巴细胞成熟发育，也可以提高人体免疫功能。L-苏氨酸除了是重要的食品强化剂外，也是一种重要的饲料添加剂，主要添加到家禽和猪饲料之中。

光对大肠杆菌生物膜的形成是有影响的。环二鸟苷酸(c-di-GMP)是细菌中形成的第二信使，参与大肠杆菌运动性、生物膜形成、毒力、细胞周期等有关。c-di-GMP由双鸟苷酸环化酶合成，并被磷酸二酯酶降解.这两种酶分别含有GGDEF(Gly-Gly-Asp-Glu-Phe)和EAL(Glu-Ala-Leu)结构域。除了LOV蛋白是蓝光感受器外，还包括光活性黄色蛋白(PYP)和FAD(BLUF)结构域蛋白的蓝光感应器。其中BLUF-EAL蛋白BluF(YcgF)与是大肠杆菌的感知蓝光蛋白，能够直接拮抗另一蓝光感应蛋白BluR(YcgE)，在蓝光的作用下，通过双组分信号通路，不仅控制调节大肠杆生物膜调节器CsgD，调节卷曲菌毛的合成，还通过Ymg/Rcs途径控制糖类表面成分colanic acid，调控生物膜的形成和功能。因此，BLUR蛋白在大肠杆菌中，通过蓝光调节转录因子活性，控制大肠杆菌生物膜的形成。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一株敲除bluR基因的重组大肠杆菌。

本发明还要解决的技术问题是提供上述敲除bluR基因的重组大肠杆菌的应用。

为了解决上述第一个技术问题，本发明公开了一株敲除bluR基因的重组大肠杆菌，在出发菌中敲除bluR基因。

其中，所述bluR基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

为了解决上述第二个技术问题，本发明公开了一种发酵产L-苏氨酸的方法，利用上述重组大肠杆菌发酵产L-苏氨酸。

其中，所述重组大肠杆菌按照8％～12％的体积比接入到发酵培养基中。

其中，所述发酵的发酵培养基为30g/L葡萄糖，2g/L酵母粉，1g/L KH₂PO₄，22g/L(NH₄)₂SO₄，0.8g/L MgSO₄·7H₂O，0.02g/L MnSO₄·5H₂O，0.02g/L FeSO₄·7H₂O。

其中，所述发酵为游离发酵。

其中，所述发酵的温度为30～44℃。

其中，所述发酵为在黑暗中进行发酵或在蓝光的条件下进行发酵。

其中，所述蓝光的波长为450～480nm。