在Corynebacterium glutamicum中重新连接代谢流,使用基于CRISPR/dCpf1的双功能调节系统
Lianghong Yin1, Dandan Xi2, Yuefeng Shen2
1State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, China.
Journal of agricultural and food chemistry
|February 2, 2024
概括
一个新的CRISPR/dCpf1系统增强了Corynebacterium glutamicum中的基因调节,显著提高了石基胺酸和l-氨酸的产生. 这一突破改善了微生物.
科学领域:
- 合成生物学 合成生物学
- 代谢工程是代谢工程.
- 微生物生物技术 微生物生物技术
背景情况:
- 科里尼细菌 (Corynebacterium glutamicum) 是一个GRAS生物体,对工业食品添加剂生产有价值.
- 传统的基因操纵方法 (基因淘汰,酶过度表达) 对于精确的代谢流量控制是不够的.
- 优化C. glutamicum作为微生物细胞工厂存在挑战.
研究的目的:
- 开发一种新的基于CRISPR/dCpf1的双功能系统,用于精确的双向基因调节C. glutamicum.
- 克服C. glutamicum中传统代谢工程技术的局限性.
- 使用C. glutamicum增强有价值化合物的产生.
主要方法:
- 通过将转录因子合并到dCpf1.1开发了一个CRISPR/dCpf1系统.
- 在C. glutamicum中,设计了dCpf1-SoxS以显示CRISPR干扰 (CRISPRi) 和CRISPR激活 (CRISPRa).
- 利用该系统来微调石胺酸和l-氨酸生物合成途径中的代谢流量.
主要成果:
- 在C. glutamicum中,dCpf1-SoxS融合蛋白显示出双重的CRISPRi和CRISPRa功能.
- 微调的新陈代谢流量导致石基胺酸生产增加了27倍.
- 与野生类型菌株相比,L-氨酸产量增加了10倍.
结论:
- 克里斯普尔/dCpf1双功能调节系统可以有效控制C. glutamicum的基因表达.
- 这种系统显著提高了目标产品的产量,提高了C. glutamicum作为微生物细胞工厂的实用性.
- 开发的技术有望优化工业微生物生产流程.
