(简)微生物菌种高通量筛选技术与装置(王永红)幻灯片.ppt

华东理工大学
国家生化工程技术研究中心(上海)
王永红

微生物菌种高通量筛选技术与装置
内容提纲
高通量筛选在微生物育种中的重要意义
菌种高通量筛选技术与装备国际进展
高通量筛选技术应用示范
高通量筛选在微生物育种中的重要意义
1、菌种是发酵技术的源头
2、菌种是发酵技术的核心之核心
3、菌种提高不增加设备材料投入
菌种发酵水平是企业产品市场竞争力的体现
青霉素:5万——12万 u/ml(国内)
8万——20万 u/ml(国外)
红霉素:5000——8000/10000 u/ml(国内)
10000——15000 u/ml(国外)
阿维菌素:4000——8400 u/ml(国内)
10000 u/ml 以上(国外)
案
例
育种工作中两大任务:突变与筛选
高通量筛选在微生物育种中的重要意义
变异菌种库
筛选目标株
自然选育
人工诱变
推理选育
杂交育种
基因工程
代谢工程
各种组学
系统生物学
合成生物学
特异性模型
筛选量
我国现有菌种筛选仪器装备与技术国际相比存在巨大差距
我国:传统方法,筛选方式半个世纪没有明显改进
国际:高通量筛选技术(High throughput screening, HTS)
高通量筛选在微生物育种中的重要意义
Traditional screening
High throughput screening
Flask/tube (single)
Microtiter plate (12、24、48、96、384、1536)
Volume (10-50 ml)
Volume (10-500 μl)
Screen 20-50/week/lab
Screen 1000-10000/week/lab
Manual
Automatic
Laborious
Laborsaving
Series
Parallel
内容提纲
高通量筛选在微生物育种中的重要意义
菌种高通量筛选技术与装备国际进展
高通量筛选技术应用示范
1929,1940s-1950s
Pfizer公司:土霉素的发现
56名科学家、10万份土样、历时1年
25%市场
1984年,Pfizer提出Automation Project.
1990年,在Nagoya, Japan实施
1万株份/周
高通量筛选技术的起源
微生物菌种筛选一般流程
概率事件
菌种高通量筛选技术与装备国际进展
通量限制步骤
诱变等
10倍稀释
涂平板
单菌落
初筛
复筛
验证
工业应用
接种到
多孔板
倒平板
培养基
保藏
活化
前处理
检测
出发菌株