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基因的表达受不同的转录调节因子调节。大肠杆菌中的异柠檬酸裂解酶调节因子(IclR)能够抑制编码乙醛酸支路酶的aceBAK操纵子的表达。本课题工作之一为应用代谢流量分析来研究iclR基因敲除对大肠杆菌生理和代谢的影响。
iclR基因敲除大肠杆菌的生长速率、糖耗速率和乙酸的产量都有所降低，菌体得率变大。流量分析表明，突变株的乙醛酸支路得到了激活，酶活性测定亦证实了这一结论。突变株中异柠檬酸分子有38％流经乙醛酸支路，同时PP途径的流量变小，这些使得CO2的生成量减少，从而菌体得率变大。突变株中，乙醛酸支路激活，但OAA形成PEP的流量只是稍微变大，说明PEP-glyoxylate循环没有激活。
通过微生物生产生物柴油是当前研究的热点。鲍杰教授研究组通过筛选得到了一株性能较好的油脂酵母皮状丝孢酵母。为了系统地确定皮状丝孢酵母代谢途径和解析油脂积累机理，我们应用流量分析方法来分析菌体在不同氮源浓度条件下的代谢特性。
在低氮源浓度条件下，菌体得率大，含油量达到了31％(g/gDCW)。根据实验结论，建立了菌体的代谢模型。在低氮源浓度条件下，通过PP途径的流量和苹果酸酶活性都比高氮源浓度条件下的大，同时苹果酸酶活性在油脂积累期更大，说明油脂合成所需要的NADPH来自于PP途径和苹果酸酶催化的反应，同时苹果酸酶催化反应得到的NADPH是油脂合成所需还原力的主要来源。流比率分析表明，柠檬酸-丙酮酸循环在菌体油脂积累过程中发挥关键作用。