锐谈 | METAB ENG：第二密码子工程助力高效生物合成
- 分类：新闻动态
- 作者：柠静
- 来源：原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1096717622001033
- 发布时间：2023-01-05 09:12
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锐谈 | METAB ENG：第二密码子工程助力高效生物合成
【概要描述】
- 分类：新闻动态
- 作者：柠静
- 来源：原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1096717622001033
- 发布时间：2023-01-05 09:12
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第二密码子工程助力高效生物合成
微生物细胞工厂利用多种高端策略将可再生生物质原料发酵转化为可持续生产的工业化产品。然而微生物的发酵性能多受到细胞活力的限制，尤其是活性氧---工程菌株代谢中最常见的副产物；因过量的活性氧会诱发细胞坏死、凋亡等，降低细胞活性，影响发酵产量。
近日，江南大学在《Metabolic Engineering》上发表了题为“Engineering microbial cell viability for enhancing chemical production by second codon engineering ”的文章。在这项研究中，作者首先验证了无论是大肠杆菌还是酵母，活性氧水平的提高都会降低细胞活性，甚至细胞坏死。然后，作者采用第二密码子工程调控细胞周期相关基因减少活性氧的累积并提高了细胞活力；最后将策略应用于大肠杆菌生产赖氨酸以及酵母生产葡萄糖二酸中，如下：在大肠杆菌中，通过第二密码子工程调节缺氧诱导转录因子(arcA)基因减少了活性氧的累积并提高了细胞活力，将赖氨酸的发酵产量提高到213 g/L（比对照提高了1.89倍），产率5.9 g/L/h（图一、二）。
在酵母中，通过第二密码子工程调控神经酰胺合酶(lag1)基因同样降低了活性氧的累积并提高了细胞活性，葡萄糖二酸的摇瓶产量提升至1.45 g/L （比对照增长了1.5倍），产率0.057 g/L/h（图三、图四）。
以上结果证明了调控细胞活性是提高微生物细胞工厂工业生产的潜在策略以及第二密码子工程可作为优化基因表达的有效手段。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1096717622001033
