摘要
酒精（Ethanol）作为一种比较理想的生物质能源，越来越受到世界各国科学家的重视。酿酒酵母（Saccharomycescerevisiae）是生产酒精的主要菌株，因此研究酿酒酵母细胞的酒精耐受性机理对于提高酵母细胞的酒精耐受性有重要意义。不同的酵母菌株对酒精的耐受性是不同的，一般情况下发酵过程中酒精浓度低于3％（v/v）时，酵母菌受到的酒精抑制作用几乎可以忽略不计，当酒精浓度达到5％（v/v）时，酵母菌还能正常生长，但酒精浓度上升到8％（v/v）时，酵母菌的生长就要受到严重影响，如果酒精浓度提高12％（v/v）以上时，酵母细胞就会停止生长甚至死亡。 酵母在酒精处理下，脂肪酸合成增加，这种增加被证明可以提高酵母对酒精的耐受性。最近的研究发现，在内质网应激条件下，哺乳动物细胞转录因子Xbp-2被激活并增加脂肪酸的合成。在酵母中，HAC1基因与XBP-2同源。由于酒精可以诱导细胞发生内质网应激，故酒精导致酵母脂肪酸合成增加也可能有类似的机制。另外，酵母Ure2具有谷胱甘肽—S—转移酶结构域，可以保护氧化剂和重金属对酵母细胞的毒性作用。我们推测，Ure2可能在酒精耐受中起保护作用。本文以野生型（WT）酿酒酵母BY4742及其相关基因敲除菌株为出发菌株，研究HAC1和URE2基因与酵母的酒精耐受关系。 论文的主要研究结果如下： 1、通过薄层层析（TLC）的方法，证实酒精能够诱导酵母细胞的脂类合成增加。气相色谱法的结果发现经酒精处理的野生型（WT）酵母细胞的硬脂酸和油酸含量升高，而经酒精处理的HAC1基因敲除型（hac1△）酵母细胞无此变化。 2、酵母细胞经酒精处理后，HAC1mRNA的剪接量会显著增加。表明酒精诱导酵母发生细胞内质网应激。 3、酵母细胞经酒精处理后，有五个脂类合成相关基因的表达量显著上调。 4、敲除HAC1基因后，导致酵母酒精耐受性下降。 5、酒精处理后，URE2基因的表达量上调，敲除URE2基因后，酵母的酒精耐受性下降。 本文的创新性主要有下面几个方面： 1、首次证实了酿酒酵母通过Hac1介导的内质网应激途径来调控脂类合成相关基因，导致细胞的脂肪酸含量升高，从而提高酵母细胞的酒精耐受性。 2、首次发现URE2基因参与酵母细胞的酒精耐受性。
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