合成生物催化剂,摘译自:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssynbio.0c00591

为了减少温室气体排放,许多研究者都在想该如何使可再生生物质原料转化为化石燃料替代品。木质纤维素的分解可能是一种解决途径,但传统的模型生物体,如大肠杆菌,不太适合转换芳香化合物,发现具有大量新酶和适应能力的非模型生物对解决这一问题有很大的潜力。不透明红球菌是一个革兰氏阳性,具有高脂生产能力的细菌,可以同时将多种碳通量(例如糖和芳香剂)的路径引导到脂质生产。此外,该红球菌还展示了与生物质转化相关的广泛催化能力,它可以被设计为消耗六糖和五角糖、有机酸、芳香烃和其他生物质分解产品(例如呋喃)。

美国华盛顿大学圣路易斯分校Tae Seok Moon实验室在ACS Synthetic Biology发文An Improved CRISPR Interference Tool to Engineer Rhodococcus opacus ,开发了一个简单的基于CRISPRi的基因抑制系统。这种基因抑制系统有望用于红球菌的相关设计。

在该课题组之前的工作中,已经为不透明红假单胞菌开发了一个CRISPRi系统,其中来自嗜热链球菌的dcas9的密码子优化版本(dcas9Sth1)由阿拉伯糖诱导的pBAD启动子表达,sgRNA由组成型启动子转录。使用该系统观察到的染色体整合EYFP表达盒的最大百分比抑制为58%,但是会受到所使用的sgRNA的影响。这次使用T7 RNA聚合酶系统来表达sgRNAT7RNAP及其同源启动子(Pt7)由于不受基因组中内源性RNAP需求的影响从而表现出更一致的表达水平。与先前演示的CRISPRi系统相比,表现出更好的抑制(即最大抑制效率从58%提高到85%)。

另外,上一代的CRISPRi系统即使在未诱导dCas9表达的情况下,也会出现泄漏表达,为了更严格地控制基因抑制,遂将转录sgRNA的组成性启动子用T7RNAP启动子取代。

使用该CRISPRi系统进行开发的例子是在不透明红球菌中积累顺式己二烯二酸 CCMA),通过抑制儿茶酚降解分支基因(RS30730)使得顺式己二烯二酸有所积累。

总体来说,这项工作开发了一个简单的基于CRISPRi的基因抑制系统。与先前演示的CRISPRi系统相比,表现出更好的抑制效率。

(薛元博 摘译)


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