第一章抗生素產(chǎn)生菌的菌種001
第一節(jié)抗生素產(chǎn)生菌的主要分類001
一、放線菌001
二、真菌002
三、細(xì)菌003
四、動(dòng)物或昆蟲006
五、海洋微生物009
六、極端微生物024
第二節(jié)抗生素產(chǎn)生菌的培養(yǎng)024
一、鏈霉菌的形態(tài)生活史025
二、鏈霉菌形態(tài)發(fā)育的分子生物學(xué)028
三、放線菌/鏈霉菌的營(yíng)養(yǎng)要求030
四、放線菌在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征031
五、固體培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與選擇031
六、真菌的培養(yǎng)032
參考文獻(xiàn)035

第二章抗生素產(chǎn)生菌菌種優(yōu)化的理論與方法037
第一節(jié)自然選育038
一、菌種自然選育的方法039
二、自然選育的操作過程040
第二節(jié)誘變育種040
一、誘變因子及其育種的分子機(jī)制041
二、誘變因子的使用方法046
三、特定目的的誘變育種——抗噬菌體菌株的誘變049
四、空間育種技術(shù)050
第三節(jié)抗生素產(chǎn)生菌的遺傳改造051
一、途徑工程育種051
二、核糖體工程育種061
三、抗性調(diào)節(jié)育種064
四、轉(zhuǎn)座子的操作067
五、原生質(zhì)體融合與全基因組改組技術(shù)068
第四節(jié)菌種基因突變的分析與定位070
一、基因多態(tài)性分析071
二、DNA芯片071
三、蛋白質(zhì)組學(xué)分析071
第五節(jié)代謝網(wǎng)絡(luò)模型及其在育種中的應(yīng)用072
參考文獻(xiàn)078

第三章抗生素發(fā)酵工程081
第一節(jié)抗生素發(fā)酵原理082
第二節(jié)種子培養(yǎng)過程083
一、菌種制備083
二、種子培養(yǎng)085
第三節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)086
一、發(fā)酵培養(yǎng)基的組成要素086
二、發(fā)酵培養(yǎng)基配方的設(shè)計(jì)及優(yōu)化091
第四節(jié)發(fā)酵過程參數(shù)控制099
一、發(fā)酵參數(shù)099
二、發(fā)酵參數(shù)的控制102
參考文獻(xiàn)108

第四章抗生素產(chǎn)生菌的生理代謝109
第一節(jié)碳源代謝109
一、葡萄糖分解代謝途徑109
二、碳源分解代謝的阻遏111
第二節(jié)氮源代謝113
一、鏈霉菌中氮源的礦物質(zhì)來源113
二、鏈霉菌中肽及蛋白質(zhì)的利用114
三、鏈霉菌中的氨基酸通透酶114
四、鏈霉菌氨基酸的合成與分解代謝115
五、氮源分解代謝的調(diào)控122
六、鏈霉菌氨基酸合成的調(diào)控125
第三節(jié)磷酸鹽代謝126
一、鏈霉菌中磷酸鹽調(diào)控的雙組分PhoR-PhoP系統(tǒng)126
二、鏈霉菌中其他參與磷酸鹽調(diào)控的基因127
第四節(jié)核苷酸代謝128
一、核苷酸的分解128
二、核苷酸的合成128
第五節(jié)脂代謝130
一、脂類的合成130
二、脂類的分解133
第六節(jié)核開關(guān)—— 一個(gè)新的基因調(diào)控元件134
參考文獻(xiàn) 135

第五章抗生素生物合成及其遺傳學(xué)136
第一節(jié)抗生素構(gòu)造單位的來源——生源138
一、聚酮體138
二、異戊二烯類139
三、糖類和氨基糖139
四、氨基酸140
五、3-氨基-5-羥基苯甲酸142
六、環(huán)多醇143
七、核苷類144
第二節(jié)主要類群抗生素的生物合成及分子生物學(xué)145
一、多肽類抗生素145
二、聚酮類抗生素172
三、聚酮與非核糖體多肽復(fù)合型合酶共同介導(dǎo)合成的抗生素229
四、寡糖類抗生素及糖基化酶在抗生素生物合成中的作用237
五、氨基糖苷類抗生素246
六、核苷類抗生素261
七、氨基香豆素類抗生素266
八、異戊二烯類抗生素272
九、林可霉素類抗生素276
參考文獻(xiàn)279

第六章抗生素產(chǎn)生菌次級(jí)代謝調(diào)控及其分子機(jī)制280
第一節(jié)抗生素生物合成全局性調(diào)控281
一、生長(zhǎng)速率及多磷酸化核苷酸ppGpp的調(diào)控282
二、σ因子283
三、營(yíng)養(yǎng)代謝的調(diào)節(jié)284
四、反饋調(diào)節(jié)288
五、誘導(dǎo)調(diào)節(jié)289
六、腺苷甲硫氨酸（SAM）的調(diào)節(jié)295
七、細(xì)胞通透性的調(diào)節(jié)295
八、金屬離子的調(diào)節(jié)295
九、熱休克反應(yīng)296
十、抗生素生物合成全局性調(diào)控基因296
第二節(jié)抗生素生物合成的多效性調(diào)控301
一、鏈霉菌形態(tài)發(fā)育分化和抗生素生物合成的多效性調(diào)控301
二、多種途徑抗生素生物合成的多效性調(diào)控301
第三節(jié)抗生素生物合成途徑特異性調(diào)控302
一、抗生素生物合成途徑特異性調(diào)控蛋白302
二、各類抗生素生物合成途徑的特異性調(diào)控304
第四節(jié)鏈霉菌次級(jí)代謝基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控309
一、鏈霉菌基因轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)309
二、鏈霉菌啟動(dòng)子域的特點(diǎn)314
第五節(jié)調(diào)節(jié)基因的研究方法318
一、小分子誘導(dǎo)物的分離鑒定318
二、啟動(dòng)子區(qū)及活性分析318
三、基因表達(dá)的時(shí)空性320
四、基因轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn)320
五、調(diào)節(jié)蛋白與DNA的相互作用321
參考文獻(xiàn)322

第七章抗生素生物合成基因組合創(chuàng)制新抗生素或其先導(dǎo)化合物323
第一節(jié)組合生物合成的分類326
一、突變組合生物合成326
二、前體導(dǎo)向生物合成335
三、基因組合生物合成342
第二節(jié)基因組合生物合成的原理及其應(yīng)用342
一、聚酮合酶(PKS)Ⅰ型342
二、聚酮合酶(PKS)Ⅱ型362
三、聚酮合酶(PKS)Ⅲ型370
四、非核糖體肽合酶371
五、后修飾酶在組合生物合成中的應(yīng)用380
第三節(jié)異源基因表達(dá)組合生物合成402
一、宏基因組在組合生物合成中的應(yīng)用402
二、異源基因表達(dá)宿主系統(tǒng)409
三、異源基因表達(dá)載體系統(tǒng)411
四、抗生素生物合成基因簇的異源基因表達(dá)413
五、異源基因表達(dá)的組合生物合成416
六、存在的問題及展望428
第四節(jié)微生物沉默基因簇的激活429
一、改造轉(zhuǎn)錄調(diào)控基因激活沉默基因簇431
二、引入強(qiáng)啟動(dòng)子激活沉默基因簇432
三、加入小分子物質(zhì)激活沉默基因簇433
第五節(jié)合成生物技術(shù)在鏈霉菌次級(jí)代謝產(chǎn)物研發(fā)中的應(yīng)用434
一、底盤細(xì)胞的選擇435
二、底盤細(xì)胞的改造和優(yōu)化439
三、次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成基因簇的克隆與組裝441
四、利用合成生物學(xué)元件開發(fā)放線菌產(chǎn)素潛力443
五、基于合成生物學(xué)的新化合物篩選444
六、基于合成生物學(xué)的天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)改造446
七、合成生物學(xué)技術(shù)創(chuàng)制新化合物研究存在的問題及展望447
參考文獻(xiàn)448

附錄450
一、放線菌培養(yǎng)常用培養(yǎng)基450
二、幾種培養(yǎng)基常用有機(jī)氮源的成分分析453
三、鏈霉菌菌種研究常用技術(shù)與方法457