Кислот осуществляется генетическими методами. При этом получают му-

тантные организмы: ауксотрофные и регуляторные мутанты. Ауксотрофные

мутанты – это организмы, утратившие способность к синтезу одной или

Нескольких аминокислот.

Среди продуцентов аминокислот – различные микроорганизмы,

Представители родов Corynebacterium, Brevibacterium, Bacillus,

Aerobacter, Microbacterium, Eschirichia. Используемые в промышленно-

сти микроорганизмы можно подразделить на несколько классов: дикие

Штаммы, ауксотрофные мутанты, регуляторные мутанты и ауксотроф-

Ные регуляторные мутанты. Промышленные штаммы, как правило, не-

Сут несколько мутаций, затрагивающих механизмы регуляции целевой

Аминокислоты и ее предшественников.

Для получения таких аминокислот, как L-глутамата, L-валина, L-

Аланина, L-глутамина и L-пролина возможно применение природных

Штаммов и усиление у них продукции аминокислот условиями фермента-

ции. Например, высокий, до 30 г/л, выход глутамата возможен при пол-

Ном или частичном подавлении активности a-кетоглутаратдегидрогеназы,

Добавках в среду ПАВ и антибиотиков (пенициллина, цефалоспорина) для

Увеличения проницаемости клеточных мембран для глутамата. Синтез L-

Глутамата можно переключить на образование L-глутамина или L-

Пролина, изменяя условия ферментации. При повышении концентрации

Ионов аммония и биотина в среде стимулируется образование L-пролина;

Слабо кислая среда и ионы цинка при избытке аммония усиливают синтез

L-глутамина.

Ауксотрофные мутанты используют в тех случаях, когда необходимо

Синтезировать аминокислоты, являющиеся конечными продуктами раз-

Ветвленных цепей метаболических реакций аминокислот. Например, для

Получения L-лизина, L-треонина, L-метионина или L-изолейцина, для ко-

Торых общим предшественником является L-аспартат, применяют мутан-

Ты, ауксотрофные по гомосерину или треонину и гомосерину. Ауксо-

Трофные мутанты не способны образовывать ингибиторы соответствую-

Щего метаболического пути, работающие по принципу отрицательной

Обратной связи из-за отсутствия определенной ключевой ферментативной

Реакции. Поэтому при выращивании такого штамма в среде с минималь-

Ной концентрацией необходимого ингредиента (аминокислоты) они спо-

Собны на суперпродукцию аминокислоты-предшественника. Ауксотроф-

Ные мутанты, способные накапливать конечные продукты неразветвлен-

Ных цепей биосинтеза, например L-аргинина, невозможны. В данной си-

Туации приходится получать мутанты с частично нарушенной регуляцией

Биосинтеза, так как это позволяет повысить выход целевого продукта.

Такие организмы являются регуляторными мутантами.

Регуляторные мутанты отбирают по устойчивости к аналогам амино-

Кислот либо среди ревертантов ауксотрофов. Аналоги аминокислот вы-

Ступают в роли искусственных ингибиторов ферментов, работающих по

Принципу обратной связи, одновременно обеспечивая биосинтез требуе-

Мых аминокислот и подавляя процесс их включения в белки. Так, серусо-

Держащий аналог лизина S-(2-аминоэтил)-L-цистеин является у

Brevibacterium flavum ложным и действует ингибитором аспартаткиназы

По принципу обратной связи. Поэтому устойчивые к его действию мутан-

ты, у которых выход лизина достигает 33 г/л, синтезируют фермент, в 100

Раз менее чувствительный к ингибированию по механизму обратной свя-

Зи, по сравнению с исходным штаммом. Регуляторные мутанты получают

Путем трансдукции, проводя при этом отбор сначала отдельных мутаций,

Вызывающих полное рассогласование механизмов регуляции, а затем объ-

Единяя данные признаки путем ко-трансдукции. В результате этого, у од-

Ного штамма можно последовательно закрепить устойчивость к несколь-

Ким аналогам.

В последние годы для получения новых эффективных штаммов-

Наши рекомендации