合成生物催化剂,摘译自:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717620301890

 

微生物代谢效率(ATP产率)的增加往往伴随生长速率的降低,研究这种产率—速率间的权衡关系有助于更好的认识微生物进化和细胞调控过程,从生物技术的角度来看, ATP产量的增加或能提高代谢产物的产量。近期,阿姆斯特丹自由大学和荷兰乳品研究所的研究者在Metabolic Engineering杂志发表了题为Serial propagation in water-in-oil emulsions selects for Saccharomyces cerevisiae strains with a reduced cell size or an increased biomass yield on glucose,利用油包水包裹的单细胞连续转接培养,致力于筛选生物量增加的酿酒酵母突变株,分别富集获得Crabtree-negative高生物量突变株,和细胞体积变小导致数量增加而生物量未明显改变的突变株。

适应性实验室进化常用于提高微生物的生物量,通过连续转接的普通悬浮培养易富集高生长速率的突变株,而恒化器连续培养则易富集更适应底物的突变株,此前有研究利用油包水乳液包裹单细胞成功筛选细胞数量增加的突变株。作为方法验证,研究者首先以野生型和Crabtree-negative突变株分别进行普通悬浮和油包水乳液培养,证实悬浮培养富集生长速率高的野生型,而油包水法富集高生物量的Crabtree-negative突变株。

随后,研究者针对酿酒酵母的单基因敲除集和化学诱变库分别进行了油包水乳液培养。从单基因敲除集筛选得到生物量提高的hxk2reg1敲除菌株,参与海藻糖合成的tps1敲除菌株在乳液和悬浮液培养过程均能富集。从化学诱变库筛选出在葡萄糖中具有更多的细胞数量的突变株,但生物量并未有明显的变化,基因组分析发现是参与葡萄糖抑制和细胞周期过程的基因突变所致。对涉及葡萄糖抑制基因突变的重复鉴定表明,基于油包水乳液的连续繁殖是研究酿酒酵母代谢效率的有效工具。

 

 

 

(刘金乐 摘译)


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