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Klebsiella pneumoniae 中新型基因影響 1,3 丙二醇生產之研究

為了解決蘭芝a醇ptt的問題，作者余崇任 這樣論述：

1,3丙二醇是一種重要的有機化工原料，目前最重要的用途是做為生產PTT聚酯 (polytrimethylene terephthalate)人造纖維單體。由於石化工業化學合成1,3丙二醇的方式因石油資源日益短缺、原料成本飛漲，生物合成1,3丙二醇的方式便倍受重視。目前已知許多微生物皆可以代謝甘油合成1,3丙二醇。如克雷伯氏菌屬之 Klebsiella pneumoniae、Klebsiella oxytoca，梭狀芽孢桿菌屬之 Clostridium butyricum，檸檬酸桿菌屬之 Citrobacter freundii，Enterobacter agglomerans，嗜酸乳酸桿菌屬

之Lactobacillus brevis等等。也有研究嘗試以不同的策略用以提升其產率和產量，如根據目前已知的路徑，大量表現將甘油代謝成為1,3丙二醇的 dhaB、dhaT 基因，或是藉由剔除產生其他甘油副產物的路徑，相對增加1,3丙二醇產率，也有使用化學誘導隨機突變來增進野生株的產率。然而目前研究卻缺乏尋找是否有其他未知的路徑直接、間接影響1,3丙二醇生產路徑。因此，本研究使用轉位子突變，尋找在克雷伯氏肺炎菌中是否有目前未被證實與1,3丙二醇生合成路徑相關，但是卻會影響到1,3丙二醇產生的其他基因。本研究由近千株突變株中挑選五株在1,3丙二醇產率上，與野生株有明顯差異的突變株，分別編號為 N

o.1、No.5、No.75、E49 和 D17突變株，其中No.1的1,3丙二醇產率約為野生株的60%，同時生長狀況也較差。No.5產率僅有野生株的 6 %，且嚴重影響在甘油的生長狀況，經過定序No.5影響了serB基因。No.75 突變株的轉位子插入在 tRNA-Leu 基因上，造成不論在產率或生長狀況皆是野生株的120%左右的表現型，而 E49 突變株則是影響了 purK 此一嘌呤 de novo合成的重要基因，造成生長狀況降低，但是相對的提高了1,3丙二醇的產率，達到野生株的 150 % 左右，最後則是 D17，在1,3丙二醇的產率上極低，只有野生株的 1 %，但是生長狀況卻是野生株的

110%，D17 是 KPN000350 此一 putative kinase 受到轉位子影響。本研究所定序出，受到轉位子影響的基因，根據目前文獻幾乎都沒有提到與現有1,3丙二醇生合成路徑有直接相關，因此對於未來改良克雷伯氏肺炎菌株甚至其他轉殖菌株，本研究提供了新的也更加全面的資訊。