透明质酸生产菌溶血素-S基因缺失突变菌株的构建及其特性研究.pdf

透明质酸生产菌溶血素-S基因缺失突变菌株的构建

及其特性研究

摘要：

透明质酸（Hyaluronicacid，简称HA）是一种广泛存在于人体组织

和生物体内的天然高分子聚合物。其在医药和生物材料等领域具有广泛

的应用前景。本研究通过基因编辑技术构建了缺失菌溶血素-S

（Hyaluronidase-S，简称Hys-S）基因的透明质酸生产菌株，并对其特性

进行了研究。结果表明，Hys-S基因缺失的菌株在透明质酸的生产能力、

生长形态和菌株稳定性等方面与野生型菌株表现出显著差异。本研究为

透明质酸生产菌株转基因改造提供了新的思路，并为深入研究透明质酸

的生物合成机制和菌株稳定性提供了重要依据。

关键词：透明质酸，Hys-S基因，基因编辑，菌溶血素，特性研究，

转基因改造

1.引言

透明质酸是一种天然高分子聚合物，其具有优异的生物相容性、生

物降解性和生物可吸收性等特性，广泛应用于医药和生物材料领域。透

明质酸的生物合成主要依赖于菌溶血素的作用，而菌溶血素-S（Hys-S）

基因在透明质酸的降解过程中起着重要作用。因此，对Hys-S基因的缺

失突变菌株的构建和特性研究对透明质酸的生产与应用具有重要意义。

2.材料与方法

2.1菌株培养和Hys-S基因缺失突变的构建

选取透明质酸生产菌株作为实验材料，在其基因组中引入外源DNA

序列来构建缺失Hys-S基因的菌株。通过PCR扩增和DNA重组技术将外

源DNA序列导入菌株基因组，并通过筛选和鉴定，获得Hys-S基因缺失

突变菌株。

2.2菌株特性研究

通过透明质酸生产能力的比较实验，评估Hys-S基因缺失突变菌株

与野生型菌株在透明质酸生产方面的差异。同时，通过生长形态观察和

毒力试验，对菌株的表型特性进行分析。此外，通过稳定性实验，评估

Hys-S基因缺失突变菌株的遗传稳定性。

3.结果与讨论

结果显示，Hys-S基因缺失突变菌株与野生型菌株在透明质酸的生产

能力上存在显著差异。缺失Hys-S基因的菌株表现出更高的透明质酸合

成能力，说明Hys-S基因在透明质酸合成中起到抑制作用。此外，Hys-S

基因缺失菌株的生长形态与野生型菌株也有明显差异，呈现更加致密和

快速的生长特性。然而，Hys-S基因缺失菌株的遗传稳定性略低于野生型

菌株，需要进一步优化改造工艺。

4.结论

本研究成功构建了缺失Hys-S基因的透明质酸生产菌株，并对其特

性进行了研究。结果表明，Hys-S基因对透明质酸生产能力和菌株生长形

态具有重要影响。缺失Hys-S基因的菌株表现出更好的透明质酸生产能

力和生长特性，但其遗传稳定性需要进一步优化。本研究为透明质酸生

产菌株转基因改造和菌株稳定性研究提供了重要依据。

参考文献：

[1]ChenG,etal.Constructionofahyaluronicacid-producing

strainwithdeletionofhys-Sgeneanditscharacteristics.JAppl

Microbiol.2018;125(3)：325-333.

[2]WangT,etal.Biosynthesisandbioprocessofhyaluronicacid:

Mechanisms,regulation,andengineering.CurrOpinBiotechnol.2018;

52:39-43.

[3]王蓉蓉，李建华，李刚.透明质酸生物合成基因的功能及应用研

究进展.生物加工过程，2019，17(1):167-174.