Improvement of uridine production of Bacillus subtilis by atmospheric and room temperature plasma mutagenesis and high-throughput screening

枯草芽孢杆菌 突变 尿苷 操纵子 高通量筛选 突变体 生物化学 生物 化学 细菌 遗传学 核糖核酸 基因
作者
Xiaoguang Fan,Hongxia Wu,Guoliang Li,Hui Yuan,Hongchao Zhang,Yanjun Li,Xiulan Xie,Ning Chen
出处
期刊:PLOS ONE [Public Library of Science]
卷期号:12 (5): e0176545-e0176545 被引量:27
标识
DOI:10.1371/journal.pone.0176545
摘要

In the present study, a novel breeding strategy of atmospheric and room temperature plasma (ARTP) mutagenesis was used to improve the uridine production of engineered Bacillus subtilis TD12np. A high-throughput screening method was established using both resistant plates and 96-well microplates to select the ideal mutants with diverse phenotypes. Mutant F126 accumulated 5.7 and 30.3 g/L uridine after 30 h in shake-flask and 48 h in fed-batch fermentation, respectively, which represented a 4.4- and 8.7-fold increase over the parent strain. Sequence analysis of the pyrimidine nucleotide biosynthetic operon in the representative mutants showed that proline 1016 and glutamate 949 in the large subunit of B. subtilis carbamoyl phosphate synthetase were of importance for the allosteric regulation caused by uridine 5'-monophosphate. The proposed mutation method with efficient high-throughput screening assay was proved to be an appropriate strategy to obtain uridine-overproducing strain.
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