巖藻糖基乳糖（FL）對(duì)嬰幼兒腸道菌群和免疫系統(tǒng)的發(fā)育很重要，可添加到嬰幼兒配方奶粉中。為提高FL產(chǎn)量，科研人員進(jìn)行了相關(guān)研究。
（1）P基因和C基因表達(dá)的產(chǎn)物是催化巖藻糖和乳糖合成FL的關(guān)鍵酶。從相關(guān)細(xì)菌內(nèi)提取總DNA，依據(jù)P基因和C基因部分堿基序列，通過(guò)

PCR

PCR

技術(shù)擴(kuò)增得到P基因和C基因。據(jù)圖1分析，獲得的P基因應(yīng)具備限制酶

限制酶NdeⅠ和XhoⅠ

限制酶NdeⅠ和XhoⅠ

的識(shí)別位點(diǎn)。

（2）將圖1構(gòu)建的重組質(zhì)粒導(dǎo)入感受態(tài)大腸桿菌，培養(yǎng)一段時(shí)間后，用

稀釋涂布平板

稀釋涂布平板

法將其接種到含有鏈霉素的固體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)獲得單菌落。挑取單菌落，提取DNA，分成兩組，每組分別與兩種限制酶混合后進(jìn)行電泳，結(jié)果如圖2。實(shí)驗(yàn)中將提取的DNA與限制酶混合并進(jìn)行電泳的目的是

將大腸桿菌中的DNA分子進(jìn)行切割后再將DNA片段分離，經(jīng)過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)DNA片段（M）比較，判斷細(xì)胞中是否有目的基因

將大腸桿菌中的DNA分子進(jìn)行切割后再將DNA片段分離，經(jīng)過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)DNA片段（M）比較，判斷細(xì)胞中是否有目的基因

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（3）將檢測(cè)后獲得的目的菌接種到液體培養(yǎng)基中，發(fā)酵獲得FL。為提高FL產(chǎn)量，在發(fā)酵過(guò)程中需要考慮的環(huán)境因素有

氧氣、溫度、pH

氧氣、溫度、pH

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（4）為進(jìn)一步提高FL的產(chǎn)量，對(duì)已獲得的大腸桿菌進(jìn)行再改造。大腸桿菌中β-半乳糖苷酶參與次級(jí)代謝產(chǎn)物乳糖的分解過(guò)程，UDP-葡萄糖脂質(zhì)載體轉(zhuǎn)移酶參與巖藻糖轉(zhuǎn)化為構(gòu)成菌體莢膜的異多糖酸，兩種酶分別受Z基因和W基因控制合成。敲除Z基因獲得Z^-菌株，敲除Z基因和W基因獲得Z^-W^-菌株，敲除基因?qū)甑纳L(zhǎng)沒(méi)有顯著影響。實(shí)驗(yàn)中測(cè)定了Z^-菌株和Z^-W^-菌株的FL產(chǎn)量，結(jié)果如圖3。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示

敲除Z基因或敲除Z基因和W基因，能夠大幅提高FL產(chǎn)量

敲除Z基因或敲除Z基因和W基因，能夠大幅提高FL產(chǎn)量

，闡明圖3結(jié)果產(chǎn)生的原因是

敲除Z基因或者敲除Z基因和W基因后，乳糖分解被抑制，巖藻糖轉(zhuǎn)化為異多糖酸也被抑制，更多的巖藻糖和乳酸反應(yīng)生成FL

敲除Z基因或者敲除Z基因和W基因后，乳糖分解被抑制，巖藻糖轉(zhuǎn)化為異多糖酸也被抑制，更多的巖藻糖和乳酸反應(yīng)生成FL

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