1、第五节 基因工程菌生长代谢的特点菌体的生长通常用比生长速率来表示。控制菌体的生长对提高质粒的稳定性、减少代谢副产物积累、提高外源蛋白产率有重要意义。 工程菌培养可通过选用不同的碳源控制补料和稀释速率等方法来控制菌体的生长。大肠杆菌的蛋白 /菌体量的比值是基本恒定的，因而菌体的生长速度反映了蛋白质的合成速度。培养条件的改变，都会改变菌体的能量代谢和小分子前体的供应，影响生物大分子的合成和菌体的生长。一、菌体的生长与能量的关系碳源物质是组成培养基的主要成分。碳源物质为细胞提供能量，当菌体生长所需能量大于菌体有氧代谢提供的能量时，菌体会产生乙酸，导致培养基的 pH值下降，从而影响菌体的生长。适当提高
2、 pH，可减少乙酸的抑制作用。分批培养中选择不同的碳源，连续培养中控制稀释速率等都能一定范围内控制菌体的生长，从而控制乙酸的产生，减少它的抑制作用。加入蛋氨酸和酵母提取物都能减少乙酸的产生。大肠杆菌中克隆携氧能力的 VHB蛋白的基因，以提高菌体的氧摄取能力，可提高菌体比生长速率和菌体密度。采用磷酸乙酰化酶缺陷株作为宿主细胞，阻止乙酸产生，可提高产量。二、菌体生长与前体供应的关系前体：细胞从外界吸收的或在代谢途径中形成的，可被进一步转变成终点产物的化合物 在基础培养基中加入氨基酸（小分子前体）能使菌体比生长率提高，蛋白合成增加基因工程菌质粒的表达需与宿主细胞竞争共同的前体和催化结构，导致工程菌生
3、长速率降低。质粒存在对菌体代谢的影响：中等拷贝质粒（ 56拷贝）的工程菌中与前体合成有关的酶增加，这些酶的基因大多受终产物的反馈调节。高拷贝质粒的工程菌（ 240拷贝）中，生长速率和菌体总蛋白合成均减少。这与工程菌大量前体被利用引起前体不足，从而产生“ 严紧反应 ” 有关。“ 严紧反应 ” 是当氨酰 tRNA不足时 ,核糖体在密码子上停留 ,并合成被称为魔点的 ppGpp的结果。ppGpp是一个重要的调控分子。它的浓度增加会导致在合成 mRNA和 rRNA时 RNA聚合酶在模板上的移动产生停顿，RNA链延长速度减慢，使游离的 RNA聚合酶浓度降低，严紧控制的启动子如 rrnA等的转录减少。也可能 ppGpp是通过干扰 RNA聚合酶与 PL启动子专一识别反应。第五节 基因工程菌的不稳定性基因工程菌在传代过程中常出现质粒不稳定的现象。 质粒不稳定可分为：分裂不稳定结构不稳定
