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萜类化合物是一类主要来源于植物的次级代谢产物,结构上通常为异戊二烯单元倍数及其含氧衍生物。萜类化合物广泛应用于药品、食品、香料和化妆品行业,具有很高的经济价值。合成生物学的发展使得利用微生物生产萜类化合物成为一种更加简单、高效和节约成本的生产方式。本论文以分子生物学技术为手段构建了一系列酿酒酵母整合载体,利用基因组整合的方式对酿酒酵母的类异戊二烯代谢途径进行调控,增加各个阶段前体物质供应,进而提高工程酵母萜类化合物的产量。在引入无环单萜香叶醇合成酶基因后,代谢工程改造的酿酒酵母工程菌株的香叶醇产量相比于原始菌株有了较大程度的提高,为萜类化合的生物合成打下了基础,研究取得的主要结论如下:(1)本文以Gal1/Gal10双向表达穿梭载体pCTCON-dual-intra-Metab v1为基础载体,依据文献报道的能够使整合基因高效表达的酿酒酵母基因组整合位点选择合适的整合位点构建了一系列酿酒整合载体,pINT1-TRP1-ERG8-ERG19-24REC、pINT1-URA3-ERG13-ERG10-20REC、pINT1-HIS3-mvaA-ERG12-21REC、pINT1-LEU2-ERG20-IDI1-19REC。这一系列载体可以在线性化后整合至酿酒酵母基因组用于代谢工程改造,也可以在更换代谢调控基因后在酿酒酵母中整合表达并稳定遗传,为酿酒酵母代谢工程改造提供了基础。(2)本研究以酿酒酵母CEN.PK2-1C为底盘生物,将上述构建的酿酒酵母整合表达载体依次整合至酿酒基因组得到了一系列代谢工程改造的菌株。工程酵母的整合基因相对表达量分析结果显示目的基因ERG8、ERG19、ERG13、ERG10、mvaA、ERG12、ERG20和IDI1相对于原始菌的表达量分别提高了18.51倍、18.38倍、8.40倍、8.75倍、1472667.19倍、372.22倍、160.90倍和91.77倍。(3)为了研究代谢工程改造后的工程酵母合成萜类化合物的能力是否相对于原始菌有所提高,在原始菌和代谢工程改造的工程酵母中引入来源于罗勒中的香叶醇合成酶基因(GES)。其中MG6、MG10和MG11菌株在半乳糖诱导培养后分别产生了0.06 mg/L、3.08 mg/L和1.09 mg/L的香叶醇,其他代谢工程改造的工程酵母并没有检测到香叶醇的产量。