在Pseudomonas chlororaphis中以种群基因组学为指导的纳生物合成工程

科学领域:

• 微生物基因组学 微生物基因组学
• 代谢工程是代谢工程.
• 人口基因组学 人口基因组学

背景情况:

• 下一代测序 (NGS) 能够对微生物种群进行全面的基因组分析.
• 识别基因标对于优化微生物表型至关重要,例如氨酸生物合成.

研究的目的:

• 使用种群基因组学识别和验证基因组签名,以改善Pseudomonas chlororaphis中的氨酸生物合成.
• 为了证明人口基因组学对代谢工程目标的有用性.

主要方法:

• 使用短读和长读NGS测序34个Pseudomonas分离体的基因组.
• 测试了氨酸的产生,生物膜的形成和生长温度.
• 利用基于unitig的微生物全基因组关联研究 (mGWAS) 来确定与氨酸生产的遗传关联.

主要成果:

• 确定了330个重要的基因组突破,影响了氨酸生物合成.
• 实验验证了两种基因 (ProY_1和PS__04251),这些基因显著增加了酶-1-碳胺 (PCN) 产量.
• 发现一种MarR家族调节剂在过度表达时降低PCN标位.

结论:

• 种群基因组学是识别微生物宿主中的代谢工程目标的有效策略.
• 特定的基因被验证为P. chlororaphis.中氨酸生产的关键调节者.
• 这项研究为利用基因组数据增强微生物生物生产提供了一个框架.