合成生物催化剂

摘译自:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S109671762200009X

       动态调控已被证明在转录、翻译和翻译后水平控制基因表达方面是有效的。虽然使用各种质粒微调基因拷贝已普遍应用于代谢工程,但普遍是在生产过程中静态或永久地调整基因拷贝。除了转录、翻译或翻译后控制之外,动态基因拷贝调控提供了一个新的控制水平,通过控制基因的过程来解决由不适当的高拷贝基因或通路拷贝不足导致的低生产力引起的代谢负担。然而迄今为止,尚未探索在微生物生产中使用生物传感器动态调节基因拷贝。

近日,乔治亚大学闫亚军团队在Metabolic Engineering发表文章“Harnessing plasmid replication mechanism to enable dynamic control of gene copy in bacteria”通过工程可控质粒复制建立了基因拷贝水平的动态调控,以动态控制基因表达。首先,作者基于ColE1 衍生复制子受RNAI(负调控)/RNAII(正调控)调节的复制机制,通过操纵 RNAI RNAII 的转录,使基因拷贝以可调的方式动态增加或减少。之后,为了使调控基因复制的控制逻辑多样化,作者结合生物传感器来构建基因线路,实现了基因复制的不同动态行为。最后,为研究该策略的工业潜力,作者在对香豆酸生物合成中应用动态基因拷贝控制,p-香豆酸的产量提高了 78%,在摇瓶中达到 1.69 g/L 的滴度。

然而,由于质粒的稳定性低等原因,工业生物技术通常不倾向于过度使用质粒,因此,仍需开发稳定的质粒调控系统来提高动态基因拷贝控制的适用性。

(张译文 摘译)


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