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酿酒酵母中虾青素生物合成及其代谢调控的研究的任务书
任务书
一、任务背景
虾青素是广泛存在于海洋生物中的一种天然色素，它具有抗氧化、抗癌、抗炎等多种生物活性。目前，虾青素已经广泛应用于食品、保健品、化妆品等领域。酿酒酵母是一种常见的微生物，具有较高的代谢活性和可控性，可以用于虾青素的生物合成研究。
二、研究目的
本研究旨在探究酿酒酵母中虾青素生物合成及其代谢调控的机制，为开发高效产虾青素的酵母菌株提供科学依据和理论支持。
三、研究内容
1.酿酒酵母中虾青素生物合成的主要途径和关键酶的鉴定。
2.对酵母菌株进行基因编辑，构建过表达或敲除虾青素生物合成关键酶基因的菌株。
3.研究不同培养条件对酿酒酵母虾青素生物合成的影响，寻找最适生长条件。
4.利用代谢组学等手段研究酵母菌株虾青素代谢途径的变化及其调控机制。
四、研究方法
1.通过检索文献和数据库，鉴定酿酒酵母中虾青素生物合成途径和关键酶。
2.利用基因编辑技术，构建过表达或敲除虾青素生物合成关键酶基因的酵母菌株。
3.在不同生长条件下，分别测定酵母菌株生物量、虾青素含量及虾青素合成途径相关基因的表达水平，寻找最适生长条件。
4.利用代谢组学等技术，分析菌株的代谢组变化及其调控机制。
五、预期成果
1.确定酿酒酵母中虾青素生物合成途径和关键酶，为后续研究提供基础。
2.构建过表达或敲除虾青素生物合成关键酶基因的酵母菌株，验证其对虾青素合成的影响。
3.确定最适生长条件，为提高虾青素生产提供科学依据。
4.探究酿酒酵母中虾青素代谢途径的变化及其调控机制，为开发高效产虾青素的酵母菌株提供理论支持。
六、进度安排
第一年：
1.酿酒酵母中虾青素生物合成途径和关键酶的鉴定（3个月）。
2.构建过表达或敲除虾青素生物合成关键酶基因的酵母菌株（6个月）。
3.酵母菌株虾青素含量和虾青素生物合成途径相关基因表达水平的测定（3个月）。
第二年：
1.酿酒酵母菌株在不同生长条件下虾青素含量和虾青素生物合成途径相关基因表达水平的测定（6个月）。
2.代谢组学研究及相关机制的解析（6个月）。
第三年：
1.结果总结与论文撰写（9个月）。
2.结果展示（3个月）。
七、参考文献
1.张然，王旭鹏，袁森.酿酒酵母虾青素生物合成及其调控[J].生命科学,2018,30(6):1-8.
2.Zhang,Z.V.,&Yuan,G.F.(2019).MetabolicengineeringofSaccharomycescerevisiaefortheproductionofcarotenoids:currentstatusandprospects.Journalofagriculturalandfoodchemistry,67(35),9664-9673.
3.Shi,M.,Wei,H.,Lu,J.,Ren,L.,Yu,Y.,&Zhao,G.(2018).PathwayengineeringforenhancedcarotenoidbiosynthesisintheoleaginousyeastRhodosporidiumtoruloides.Microbialcellfactories,17(1),93.