Генетическое изучение мутантов хламидомонады, накапливающих протопорфирин IX

Abstract

Protoporphyrin IX (РР IX) is a common precursor in biosynthesis of heme and chlorophylls. It has been applied widely: metalloprotoporphyrin IX derivatives are used as specific pigments in optic and photochemical research, as biocatalysts — in chemical industry. The mutants of the green algae Chlamydomonas with blocks in chlorophyll biosynthesis were studied. The forms were found, which stopped the insertion of magnesium into РР IX. This mutants are able to accumulate РР IX in ammounts near to chlorophyll contents in wild type cells. The two loci were found: chl1 and lts3 (allelic to brc1 and brs1 described by W.-Y. Wang): the first controls light reactions as well as dark ones, the lts3 mutations are leaky blocks of dark reactions. A regulatory loci modl9 was able to increase accumulation of PPIX. All three allels of chl1 are stable. The reasonable way to get producents is the construction of strains with a combination of chl1 and modl9 mutations.

Протопорфирин 1Х(ПП-1Х)—общий предшественник в биосинтезе гема и хлорофилла находит, широкое применение в народном хозяйстве: его металлопроизводные используются в оптике и фотохимии как специфические светопоглотители, а как биокатализаторы — в химической промышленности. Изучены мутанты зеленой водоросли хламидомонады с блоком в пути биосинтеза хлорофилла. Выявлены формы с блоком включения магния в ПП-IX. Эти мутанты накапливают ПП-IX в количествах, близких к содержанию хлорофилла в клетках дикого типа. Описаны два локуса: chl 1 и Its 3 (аллельные brC1 и brS1). Первый контролирует как световые, так и темновые реакции превращения ПП-IX в Mg ПП-IX, мутации Its 3 — неполные блоки темпового пути синтеза. Регуляторная мутация mod 19 способна усилить накопление ПП-IX. Для всех трех аллелей локуса chl 1 характерна высокая стабильность. Для получения продуцента протопорфирина IX следует сконструировать штаммы, сочетающие chl1 с регуляторной mod 19.