一、对菌体生长的调控主要有两种观点:
一种观点认为能量的供应决定了菌体的最大比生长速率;
另一种观点认为是小分子前体和催化组分(如 RNA 聚合酶,核糖体等)的限制决定了菌体的最大比生长速率。
这两种观点分别从能量和从合成反应的前体这两个不同的角度研究菌体的生长。
二、菌体生长与能量的关系
各种碳源通过有限的呼吸能力所能提供的最大能量决定了菌体在这种培养中的最大比生长速率。
当菌体生长所需能量大于菌体有氧代谢所能提供的能量时,菌体往往会产生代谢副产物乙酸。
高浓度的乙酸能明显地抑制菌体的生长。
分批培养中选用不同的碳源,补料培养中通过控制补料速度,连续培养中通过控制稀释速率等的培养方法,都能在一定范围内控制菌体生长,从而控制乙酸的产生,减少它的抑制作用,以实现工程菌的高密度培养和提高重组产物的表达水平。
这些培养方法的实质是控制菌体的糖酵解速度,使之低于 TCA 循环和呼吸链的最大代谢能力,从而避免乙酰辅酶 A 的积累和乙酸的产生,这些方法都是以降低供能速度或前体供应速度,来降低蛋白合成和菌体生长速度为代价的。
三、菌体生长和前体供应的关系
“严紧反应”是当氨酰 tRNA 不足时,核糖体在密码子上停留,并合成被称为“魔点”的ppGpp的结果。ppGpp是一个重要的调控因子,它的浓度增加会导致在合成mRNA和rRNA时RNA聚合酶在在模板上的移动产生停顿,RNA链延长速度减慢,从而使游离的RNA聚合酶浓度降低,严紧控制的启动子如rrnA 等的转录减少。
一、选择题
1.当菌体生长所需能量大于菌体有氧代谢所能提供的能量时,菌体往往会产生代谢副产物_______。
A. 乙酸
B.乙酰辅酶 A
C. 甲硫氨酸
D. 融合蛋白
【答案】 A
二、填空题
1. “严紧反应”是当_______ 不足时,核糖体在密码子上停留,并合成被称为“魔点”的ppGpp的结果。
【答案】
氨酰 tRNA
三、简答题
1. 对菌体生长的调控主要有哪两种观点?
【答案】
一种观点认为能量的供应决定了菌体的最大比生长速率,
另一种观点认为是小分子前体和催化组分(如 RNA 聚合酶,核糖体等)的限制决定了菌体的最大比生长速率。

