Effects of budBAC Operon Elimination in 2,3-Butanediol Biosynthesis of Klebsiella pneumonia
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이진원
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000055252
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
본 연구의 목적은 Klebsiella pneumoniae 대사회로 내 2,3-butanediol (2,3-BDO) 생산을 담당하는 budBAC 오페론의 제거를 통하여 혼합 유기산 발효 과정에서 2,3-BDO 생산이 가지는 생리학적 역할을 관찰하기 위한 것이다. 이를 위해, 먼저 budBAC 오페론을 제거한 균주 (SGSB109) 제작 후 회분 배양을 이용하여 대사물의 생산량, CO2 배출량, NADH/NAD+ balance를 모균주(SGSB100)와 비교했다. 배양 시작 15시간 시점에서 두 균주의 탄소 분배의 경향을 비교했을 때 네 가지의 특이점이 확인 되었다; 2,3-BDO 생산 유무, lactate와 acetate의 생산량 (SGSB109 균주가 SGSB100 균주에 비해 각각 2.3배, 4.1배 증가했다.), CO2 배출량 (SGSB100 균주가 SGSB109 균주에 비해 상당히 높게 나타났다.), 총 탄소 소모량 (SGSB100 균주가 SGSB109 균주에 비해 상당히 높게 나타났다.). 2,3-BDO 오페론의 제거에 관한 이전 연구들은 주로 1,3-propanediol (1,3-PDO) 생산량 증가에만 초점을 맞췄기 때문에 2,3-BDO 생합성의 역할에 대한 연구는 거의 이뤄지지 않았다. 그러므로, 본 연구는 K. pneumoniae가 가지는 2,3-BDO 생합성 경로의 의의에 관한 깊은 통찰을 제공한다.
more초록/요약
Klebsiella pneumoniae is known to produce 2,3-butanediol (2,3-BDO), a valuable chemical. In K. pneumoniae, the 2,3-BDO operon (budBAC) facilitates the production of 2,3-BDO. To observe the physiological role of the 2,3-BDO operon in a mixed acid fermentation, we constructed a budBAC deleted strain (SGSB109). The production of extracellular metabolites, CO2 emission, carbon distribution, and NADH/NAD+ balance of SGSB109 were compared with the parent strain (SGSB100). When comparing the carbon distribution at 15h period, four significant differences were observed; 2,3-BDO biosynthesis, lactate and acetate production (lactate and acetate production increased 2.3-fold and 4.1-fold in SGSB109 compared to SGSB100), CO2 emission (higher in SGSB100), and carbon substrate uptake (higher in SGSB100). Previous studies on the elimination of 2,3-BDO operon were focused on the increased 1,3-propandiol production. Few studies were done on observing the role of 2,3-BDO biosynthesis. This study provides a prime insight in the role of 2,3-BDO biosynthesis in K. pneumoniae.
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