本期为您推荐山东绿都生物科技有限公司程立坤研究团队发表在国际知名期刊《Biotechnology Progress》上的一篇文章，原文题目为：An antiphage Escherichia coli mutant for higher production of L-threonine obtained by atmospheric and room temperature plasma mutagenesis.

文章摘要内容如下：

苏氨酸是人体所必须的八大氨基酸之一，被广泛应用于饲料、食品、医药等行业。大肠杆菌由于易培养，且遗传背景清晰，因此常用来进行L-苏氨酸的发酵生产。然而，大肠杆菌对L-苏氨酸的发酵效率不高，L-苏氨酸产量低，葡萄糖转化效率低，且噬菌体感染更进一步降低了这一效率。因此，本研究的目的在于获得一株对噬菌体具有抗性的高产L-苏氨酸菌株。

在本研究中，利用常压室温等离子体（ARTP）诱变获得了20个高产L-苏氨酸的抗噬菌体突变株，并鉴定出其中L-苏氨酸产量最高的抗噬菌体突变株（E.coli TRFC-AP）。该突变株中基因fhuA表达的消除是其对噬菌体产生抗性的根本原因。且其生物量与细胞生长与对照菌株（E.coli TRFC）无显著差异，但L-苏氨酸产量（159.3g L^-1）和葡萄糖转化率（51.4%）分别比对照菌株提高了10.9%和9.1%。在苏氨酸生产过程中（培养时间20h），突变株E.coli TRFC-AP的一些关键酶表现出更高的活性，如己糖激酶、磷酸葡萄糖脱氢酶、高丝氨酸脱氢酶，高丝氨酸激酶和苏氨酸合成酶等。代谢流量分布分析表明，在大肠杆菌突变株TRFC-AP中苏氨酸的通量达到69.8%，比对照菌株增加了16.0%。

常压室温等离子体（ARTP）是一种已被证实的高效微生物育种系统，通过辐射过程中产生的活性粒子破坏菌株的遗传物质，从而导致菌株突变。ARTP是一种快速突变微生物基因组的有效方法，因其突变率快、突变体多样性高、操作简单安全而受到广泛关注。本研究利用ARTP诱变L-苏氨酸生产菌，通过分析菌株生长，对噬菌体抗性以及L-苏氨酸产量，最终筛选出一株抗噬菌体的L-苏氨酸高产突变菌株E.coli TRFC-AP，并研究了对噬菌体产生抗性的关键基因、合成L-苏氨酸关键酶的活性以及合成L-苏氨酸的代谢途径，阐明了突变菌株高产L-苏氨酸以及对噬菌体产生抗性的原因。

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图2 从感染了噬菌体的L-苏氨酸发酵液中采集的菌体分析

图5 E.coli TRFC和E.coli TRFC-AP在苏氨酸生物合成过程中关键酶活分析

图6 E.coli TRFC和E.coli TRFC-AP苏氨酸生物合成途径的代谢流量分布