紫外線変異は,Schizochytrium spにおけるDHAの生物合成を促進する. メタボリック・リプログラミング

科学分野:

• 海洋生物技術
• 微生物遺伝学
• 生化学工学

背景:

• スキゾキトリウム sp. オメガ3脂肪酸であるドコサヘキサエノ酸 (DHA) を生産する重要な海洋微藻です.
• 現在の工業用DHAの生産量は限られており,コスト効率のよい生産のためにストレスの改善が必要である.
• DHAの生物合成の代謝調節を理解することは,藻類の産生を促進するために極めて重要です.

研究 の 目的:

• Schizochytrium spの産出率の高い産業用株を開発する. UV変異によるドコサヘキサエノ酸 (DHA) 増産
• 選択された変異株における改善されたDHA生物合成の基礎となる分子メカニズムを解明する.
• スケーラブルな微生物のDHA生産のための代謝流調節の洞察を提供するために.

主な方法:

• Schizochytrium spの突然変異を生成するために紫外線変異が用いられました.
• 野生型と変異株を比較するために,トランスクリプトミクスとメタボロミクス分析が行われました.
• 定量的リアルタイムPCR (RT-qPCR) を用いて遺伝子発現レベルを検証した.

主要な成果:

• 安定した変異体UV1- 3が分離され,野生型と比較してDHAの産出量が40. 34%増加した (5. 01g/ L).
• メタボリック分析では,脂肪酸合成酵素 (FAS) 経路遺伝子のダウンレギュレーションと,ポリケチド合成酵素 (PKS) 経路遺伝子のアップレギュレーションが,UV1- 3で示された.
• 酸化リン酸化抑制とトリカルボキシル酸 (TCA) サイクル活性低下が観察され,DHAの蓄積に向けて代謝の流れが再方向化されました.

結論:

• UV1-3変異種は,ドコサヘキサエノ酸 (DHA) 生産のための有望な高収量産業株です.
• FAS,PKS,酸化リン酸化,TCAサイクル経路の調整により,Schizochytrium spにおけるDHAのバイオシンセシスが強化される.
• この研究は,代謝調節に関する基本的な洞察を提供し,スケーラブルで持続可能な微生物オメガ3の生産を促進します.