基于生物傳感器的大腸桿菌生物合成途徑進(jìn)化與闡明

為您推薦中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所張大偉研究員研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表在知名期刊《ACS Synthetic Biology》上的一篇文章：Biosensor-Based Evolution and Elucidation of a Biosynthetic Pathway in Escherichia coli。
 
文章摘要內(nèi)容如下：                                                                                                                                                                                                                                       
提高微生物目標(biāo)產(chǎn)品的產(chǎn)量往往是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。與理性設(shè)計(jì)方法相比，通過創(chuàng)建突變體文庫和高通量篩選進(jìn)行隨機(jī)突變的策略可能會(huì)更有效地發(fā)現(xiàn)和進(jìn)化目標(biāo)表型。
本研究中，我們開發(fā)了一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子生物傳感器，它結(jié)合了一個(gè)代謝反應(yīng)元件和一個(gè)選擇模塊。該傳感器能夠特異性地感知細(xì)胞內(nèi)的低濃度苯丙氨酸，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)化為一個(gè)可觀察到的表型。應(yīng)用該傳感器，我們通過從核糖核苷酸結(jié)合位點(diǎn)庫和常壓室溫等離子體(atmospheric and room temperature plasma，ARTP)隨機(jī)突變庫中篩選高產(chǎn)表型，成功地提高了L-苯丙氨酸的產(chǎn)量。此外，我們還鑒定并闡明了幾個(gè)通過隨機(jī)突變引入的位點(diǎn)突變，以促進(jìn)L-苯丙氨酸產(chǎn)量的提高。我們的研究結(jié)果提出了一個(gè)從大型候選文庫中篩選不易觀察到的化合物高產(chǎn)菌株的范例，以提高目標(biāo)化合物的產(chǎn)量。該方法可指導(dǎo)重組代謝途徑的進(jìn)一步應(yīng)用，并促進(jìn)重組菌株的定向進(jìn)化。
 
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