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草酸青霉纤维素酶嵌合转录调控因子的构建及菌株的组合遗传改造的任务书 任务书 任务名称:草酸青霉纤维素酶嵌合转录调控因子的构建及菌株的组合遗传改造 任务背景: 生物合成技术已经成为一种非常重要的工具,能够有效地用来生产大量生物材料和化学品。其中,纤维素酶是制备生物质能源所必须的关键酶类。而嵌合蛋白则为能够操作酶促反应及提高反应效率的重要工具之一。目前,大部分的纤维素酶生产菌株为肠杆菌、酵母菌和真菌,但是它们在生产过程中使用大量的可再生能源,而且生产成本较高。 任务内容: 本任务的主要目的是构建草酸青霉纤维素酶嵌合转录调控因子及实现其在工业菌株中的群体遗传改造,以提高纤维素酶产量和降低生产成本。具体任务包括: 1.构建草酸青霉纤维素酶嵌合转录调控因子 通过草酸青霉纤维素酶的嵌合构建一个转录因子,实现对纤维素酶基因的表达的调控。本任务需要进行基因克隆、PCR扩增,以及蛋白质表达等技术手段。 2.群体遗传改造工业菌株 选择一种具有产酸酸乳杆菌、Methanosarcinaacetivorans或者氢生菌等特殊代谢途径的菌株,进行该嵌合体的遗传改造。以达到产量及代谢效率提高的目的。 3.对改造的菌株进行表达分析 使用RNA-Seq、WesternBlot检测改造后的菌株对目标基因的表达情况,比较不同菌株及各个生长阶段的改造效果,以及代谢路径的变化是否对工业材料有害。 4.优化产酸菌株的培养条件 对改造后的产酸菌株进行培养条件的优化,以提高纤维素酶的产量,并降低生产成本。主要可以通过单因素试验、正交试验等方法进行。 任务成果: 1.构建了草酸青霉纤维素酶嵌合转录调控因子的新型工具。 2.实现了群体遗传改造,提高了产酸菌株对纤维素酶的合成效率。 3.对改造后的产酸菌株进行表达分析,确认产酸菌株对嵌合转录因子的反应及表达,验证嵌合转录因子的作用。 4.优化了菌株的培养条件,提高了产酸菌株的纤维素酶产量。 任务要求: 1.要求团队具备基因克隆、PCR扩增等基本生物技术和蛋白质表达等技术实现能力。 2.要求团队成员熟练掌握RNA-Seq、WesternBlot、单因素试验、正交试验等生物数据分析方法。 3.要求团队成员具备较高的团队协作精神和项目管理能力,能够分配任务,共同完成任务。 4.要求团队成员有较强的创新和发现能力,能够在任务的实施过程中发现问题并且提供解决方案。 5.落实安全须注意实验安全,考虑项目整体收益并尊重知识产权。 任务时间: 本任务预计时限为12个月,其中,6个月为草酸青霉纤维素酶嵌合转录调控因子的构建,3个月为群体遗传改造工业菌株,2个月为产酸菌株的培养优化,1个月为表达分析。任务执行过程中,需定期进行任务报告和进度汇报,以确保任务按计划完成。