La ingeniería metabólica y de transporte permite una eficiente biosíntesis de novo del patchoulol en Saccharomyces...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Metabólica Ingeniería Metabólica.
• Biología sintética Biología sintética.
• Biotecnología La biotecnología es la biotecnología.

Sus antecedentes:

• El patchoulol, un valioso sesquiterpeno, es crucial para las industrias de fragancias y cosméticos.
• Los métodos actuales de extracción de plantas para el patchoulol son lentos y requieren muchos recursos, lo que requiere estrategias de producción alternativas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un chasis de levadura robusto para la producción de patchoulol de alto titer.
• Diseñar vías metabólicas y sistemas transportadores para mejorar el rendimiento de sesquiterpenos.

Principales métodos:

• Ingeniería semi-racional de la síntesis de patchoulol (PTS) y la expresión de PTS en múltiples copias.
• Fortalecimiento de la glicólisis y la vía del mevalonato, junto con la regulación a la baja de ERG9, para redirigir el flujo metabólico.
• Utilizando el análisis de acoplamiento y transcripción para identificar y sobreexpresar la bomba de eflujo PDR12.

Principales resultados:

• El título de patchoulol del frasco de agitación aumentó de 0.40 mg/L a 258.72 mg/L a través de la ingeniería de enzimas y vías.
• La sobreexpresión inducible de PDR12 aumentó aún más el título a 372.80 mg/L.
• Una fermentación por lotes alimentados de 5 L logró una concentración final de patchoulol de 2.86 g/L (2856.25 mg/L).

Conclusiones:

• La ingeniería metabólica y transportadora combinada en la levadura proporciona una plataforma eficiente para la producción de terpenoides hidrofóbicos.
• Esta cepa de levadura de ingeniería ofrece una alternativa sostenible y escalable a la extracción tradicional de plantas para el patchoulol.
• El marco desarrollado se puede aplicar para optimizar la producción de otros terpenoides hidrofóbicos valiosos.