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3-羟基丙酸(3-HP)是一种重要的平台化合物，其生物合成方法与工业化程度引起了广泛的重视。本文选取具有高浓度甘油耐受力的肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)作为3-HP的生产宿主，以K.pneumoniae的组成型启动子分别构建了醛脱氢酶基因ald4与甘油脱水酶基因dhaB的串联共表达质粒pKP-28a-AB，经SDS-PAGE分析，重组菌的关键酶基因得以有效表达。摇瓶批式发酵显示，重组菌K. pneumoniae(pKP-28a-AB)在有氧条件下，3-HP产量为0.336 g·L-1，甘油转化率为0.1(mol·mol-1 glycerol)。
以关键酶共表达质粒pKP-28a-AB，分别转化1，3-丙二醇高产菌株K.pneumoniae K2与乳酸脱氢酶基因敲除菌株K. pneumoniae Kp5-3，获得的重组菌K2-AB与Kp5-3-AB经初步发酵分析显示，重组菌K2-AB在小试条件下的3-HP产量为3.09 g·L-1，甘油转化率为0.68(mol·mol-1 glycerol)，相比已构建的重组菌具有最高的3-HP生成量；重组菌Kp5-3-AB的摇瓶批式发酵结果显示，3-HP浓度相比对照菌株提高了～1倍，乳酸浓度降低了～1倍。
建立了两种消除K. pneumoniae重组型质粒的方法：连续传代法与SDS法。其中，用0.2％SDS复合Ca2+处理K. pneumoniae，能有效消除其重组型质粒，获得的质粒消除菌可再次导入新的质粒。利用建立的质粒消除方法，初步研究了抗性胁迫条件对重组菌生产3-HP的影响，发酵分析显示，新构建的重组菌3-HP生成量相比同基因型的对照菌株提高了24.57％。
利用合成生物学领域新兴的应用，设计了构建“细胞工厂”的五个通用研究步骤。将DNA组装技术引入实验，以Polymerase cycling assembly(PCA)的方法研究质粒构建的问题，并依靠两个线性DNA片段构建出～4.5kb的完整质粒，为实现快速有效的非连接酶克隆体系做出有益尝试。