哈尔滨产乙醇杆菌过量产氢代谢途径与机制解析

课题组2006年发现了产氢细菌新属-产乙醇杆菌属，模式种为哈尔滨产乙醇杆菌。按经典发酵理论，产乙醇杆菌属的碳代谢过程是典型的乙醇发酵。但前期研究发现，产乙醇杆菌属的乙醇发酵过程存在过量产氢现象，且产乙醇与产氢过程的耦联关系也有悖于经典的乙醇发酵理论。为了揭示产乙醇杆菌属过量产氢的代谢机制和尚未发现的乙醇发酵与产氢代谢过程的特殊耦联关系，本课题结合正在进行的哈尔滨产乙醇杆菌的全基因组测序工作，利用碳同位素标记、锚定PCR、离子自杀等手段，探明乙醇发酵中心代谢途径，与碳代谢和氢代谢的关键酶基因，氢酶催化机制及关键调控位点，以及产氢与产乙醇过程的耦联机制，从而为从源头上认识这类新的产氢微生物资源及其遗传基础寻求突破口。本研究提出的研究思路与方法具有创新性，可能会提出新的细菌产氢理论，并对提高产氢能力和调控水平有重要的理论指导意义和工程应用价值。