[發明專利]一種超高通透性面包酵母及其制備方法

有效

• 申請號: 200910272505.2
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN101717736A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 肖偉;戴和平;張敏;張曉華
• 申請（專利權）人: 中國科學院水生生物研究所
• 主分類號: C12N1/19
• 分類號: C12N1/19;C12N15/81;C12Q1/02;C12R1/865
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司 42215
• 代理人: 王健

技術領域：

本發明涉及生物技術，尤其涉及經過遺傳基因改造的微生物對環境污染物的監測。?

背景技術：

面包酵母是一種簡單真核生物，單細胞，遺傳改造操作簡單，培養簡便快速且環境友好。面包酵母不僅是發酵工業中主導菌種，也是一種模式生物被廣泛地應用于生命科學研究中。目前在環境污染檢測技術領域中，面包酵母作為一種簡單真核生物越來越被受到重視，一些以面包酵母為模式生物的檢測系統得到了發展。但是酵母細胞的通透性問題卻是限制發展酵母細胞應用于環境污染檢測的瓶頸。?

環境中的污染物大分子通常以較低濃度存在，由于面包酵母細胞壁的通透性障礙以及細胞膜的多藥性耐受途徑能夠將細胞內毒性物質排出，限制了環境大分子污染物在面包酵母細胞內的積累，從而降低了以面包酵母為模式生物的環境污染檢測系統的靈敏度；一些分子量大的化學物甚至不能自由通過面包酵母細胞壁，無法被該系統檢測到。因此如何提高酵母細胞的通透性，又不影響細胞的活力，是解決問題的關鍵。?

酵母細胞具有細胞壁，可維持細胞的一定形態、增強細胞的機械強度，并且與細胞的通透性有關。面包酵母細胞壁的厚度為25～70nm，重量約占細胞干重的25％，主要成分為葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質和幾丁質，另有少量脂質。它們在細胞壁上自外至內的分布次序是甘露聚糖、蛋白質、葡聚糖。葡聚糖(glucan)位于細胞壁的內層，是賦予面包酵母細胞機械強度的主要物質。甘露聚糖(mannan)是甘露糖分子以α-(1→6)相連的分枝狀聚合物，位于細胞壁外側，呈網狀，若把它去除后，細胞仍維持正常形態。且更為重要的是，外層甘露聚糖決定細胞壁的通透性。CWP1基因和CWP2基因編碼面包酵母細胞壁的甘露糖蛋白，通過基因敲除技術，敲除CWP1基因和CWP2基因，可抑制甘露糖蛋白的合成，從而提高面包酵母細胞壁的通透性。?

面包酵母表現出同哺乳動物類似的多藥耐受性。六十年代中期，科學家們認識到腫瘤細胞能夠同時對各不同化學結構的化療藥物產生耐藥，這種現象被命名為多藥耐受性。各種體內體外實驗證實細胞膜上的跨膜蛋白與這種多藥耐受性有關。就像哺乳動物細胞一樣，面包酵母ABC家族轉運蛋白能夠泵出細胞內的毒性物質。這個家族的成員包括Pdr5，Snq2等膜蛋白。敲除PDR5和SNQ2基因后，可使更高濃度的有毒化合物在面包酵母細胞內積累，由此可以提高酵母細胞對環境中低濃度有害化合物的靈敏度。?

基因敲除是自80年代末發展起來的一種新型分子生物學技術，是通過一定的途徑使機體特定的基因失活或缺失的技術。通常意義上的基因敲除主要是應用DNA同源重組原理，用設計的同源片段替代靶?基因片段，從而達到基因敲除的目的。由于面包酵母的全基因測序已經完成，所以可以根據目的基因的序列，設計同源基因序列，對目的基因進行敲除。本發明通過分析與酵母細胞壁和細胞膜通透性有關的基因，應用基因敲除技術提高面包酵母的通透性。?

發明內容：

本發明的目的是，提供一種超高通透性面包酵母，該酵母可用于檢測環境中的遺傳毒性致癌物。該超高通透性面包酵母通過基因敲除技術改造現有面包酵母的細胞壁和細胞膜，提高其通透性，從而提高檢測靈敏度。本發明的另一目的是，提供上述超高通透性面包酵母的制備方法。?

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：?

一種超高通透性面包酵母，該酵母為缺失CWP1、CWP2、PDR5和SNQ2四基因的面包酵母。?