1. 研究目的与意义
蛋氨酸是人体必需氨基酸之一，参与蛋白质的合成，是蛋白质合成和细胞转甲基化的必需成分。同时，由于其含有硫元素，因此可以参与人体内多种含硫化合物的代谢。如果体内缺乏蛋氨酸，会导致蛋白质合成受阻，因此它对生物体的生长发育有着重要的调节作用，具有重要的生物学意义。此外，蛋氨酸在肝脏保护、心肌保护、抗抑郁症、降血压，防毒祛毒等方面都有一定作用，所以蛋氨酸有很高的经济效益。
目前市面上合成蛋氨酸的方法可以从生产工艺方面分成化学合成法和发酵法两种，但是发酵法的蛋氨酸提取极低，经济收益不高，所以目前主要还是采取化学合成法。化学合成法最大的优点就是不受氨基酸种类的限制，但是由于氨基酸的自身属性，要进行光学拆分。因此，此次实验的目的是希望通过基因敲除的方式改造产蛋氨酸的蜡样芽胞杆菌，同时优化工程菌的培养条件，提高其蛋氨酸产量。
目前，实验室已经筛选出了产蛋氨酸的蜡样芽胞杆菌en34，但是蛋氨酸产量不高，为了提高产量，我们采用基因敲除技术对此菌株进行改造。基因敲除技术是一门新兴技术，又称基因打靶，发展于20世纪80年代，是采用一定的技术使得机体特定的基因失活或者缺失，以此改良机体的性状或研究某一特定基因在机体生长调控方面的作用。通常意义上的基因敲除以dna同源重组原理为基础，用设计好的同源片段替代靶基因片段，以此达到改造基因的目的。
2. 研究内容和预期目标
EN34是实验室筛出的产蛋氨酸菌株，但蛋氨酸产量不高，为提高产量，采用基因工程的方法对此菌进行改造。在蛋氨酸的代谢途径中，其中一个代谢方向是合成S-腺苷甲硫氨酸，此次实验的主要研究是敲除或减弱这条代谢的催化酶的编码基因，即metK基因，并对获得的菌株优化培养条件。
如果metK基因被成功敲除，同时能够通过优化培养条件找出对改造后菌种产蛋氨酸最有利的条件，就能大幅度提高蛋氨酸产量，为蛋氨酸的工业化生产提供有力的理论基础。3. 研究的方法与步骤
本实验首先提取en34的基因组，然后设计metk基因的上下游引物，从而把metk基因扩增出来，接着将扩增产物送到专业公司测序，根据测序结果设置metk重组引物，再扩增带酶切位点的metk部分基因metk'，在测序的同时提取pkvm1质粒并对其进行酶切处理。
然后将扩增后的metk'基因和质粒进行重组，构建metk'-pkvm1质粒，再把它转化到宿主菌中，提取转化成功的转化子的质粒。
把质粒电击到en34中，涂布平板，筛选电击成功的菌株，然后进一步筛选metk敲除或弱化成功的菌株，分析蛋氨酸产量，再优化培养条件。
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
1)2022-2022-1学期第11-19周-2022-2022-2学期第1周（2022.11.12-2022.03.03）metk’基因的获得；完成翻译；
2)第2-4周（2022.03.04-2022.03.24）完成开题报告，pkvm1-metk’质粒构建；
3)第5-6周（2022.03.25-2022.04.07 ）芽孢杆菌中metk基因敲除或弱化实验；
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