新華社倫敦5月22日電? 酵母菌廣泛應用于人類生活,比如制作面包、釀造啤酒、合成青蒿素等,改造酵母菌特性將催生更符合人類需求的產(chǎn)品。中國科學家參與的一項新研究突破了合成酵母菌應用于工業(yè)生產(chǎn)的多個關(guān)鍵技術(shù)難點。
英國《自然·通訊》雜志22日以??问桨l(fā)表7篇論文,聚焦中、英、美、德四國科研團隊在合成酵母菌株應用方面取得的重大突破。其中兩篇由中國科學院深圳先進技術(shù)研究院戴俊彪課題組和英國曼徹斯特大學蔡毅之課題組合作發(fā)表。
去年3月,美國《科學》雜志報道了中國科學家參與“人工合成酵母基因組計劃”并取得里程碑式進展,通過名為“SCRaMbLE”的基因重組過程,完成了真核生物釀酒酵母5條染色體的設(shè)計與全合成工作,且分析顯示全合成染色體具備完整的生命活性。
最新發(fā)布的成果顯示,研究團隊在此基礎(chǔ)上開發(fā)出更加“快速、高效和普適”的方法,在需要時人為誘導合成酵母內(nèi)基因組重排,獲得具有重要工業(yè)應用價值的菌株。
“我們基于合成的酵母菌株,開發(fā)了一系列技術(shù)用于外源代謝途徑優(yōu)化、底盤細胞適配以及菌株耐受性提升等,全面提升了目標產(chǎn)物產(chǎn)量。這幾項技術(shù)的結(jié)合有望為合成酵母菌株的工業(yè)應用插上騰飛的雙翼,產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益?!贝骺”虢淌谡f。
針對酵母對環(huán)境脅迫的耐受性問題,研究團隊還構(gòu)建了高效的篩選系統(tǒng),快速提升了合成酵母對乙醇、高溫和乙酸的耐受性。
“新構(gòu)建的基因重組檢測器可精確篩選出發(fā)生基因組重排的細胞,這和后續(xù)的篩選過程組成一個高效‘進化加速器’,可在短短幾天時間實現(xiàn)自然界中需要漫長時間(可長達上億年)才能完成的性狀進化過程?!辈桃阒淌谡f,通過與代謝工程結(jié)合,該技術(shù)有望加速高附加值化學品、抗生素等微生物的發(fā)酵生產(chǎn)過程,為人類造福。
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