双等离子体迷你Tn5系统可稳定整合Escherichia coli中目标基因的多拷贝

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 合成生物学 合成生物学
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• 稳定和可控制的基因表达对于工程微生物中的代谢物产生至关重要.
• 基于等离子体的基因表达提供了灵活性,但缺乏长期稳定性.
• 染色体集成提供了稳定性,但局部导向的多复制集成仍然具有挑战性.

研究的目的:

• 为细菌染色体开发一种稳定,位点定向的多拷贝基因整合方法.
• 为了提高基因插入Escherichia coli中的效率和稳定性.
• 为了证明这种方法对于有价值的代谢物生产的实用性.

主要方法:

• 利用一种新的双质粒迷你Tn5系统将基因插入大肠杆菌基因组.
• 将感兴趣的基因与可移除的抗生素耐药性基因结合起来进行选择.
• 优化了系统的高效集成和随后的电阻标记的去除.

主要成果:

• 每个受体细胞的整合效率大约为5.5 × 10^-3.
• 在六轮整合后生成了19个egfp基因拷贝 (RecA+) 和5个egfp基因拷贝 (RecA-) 的菌株.
• 创建了一个用于聚基酸盐 (PHB) 合成的8副本整合菌株,其性能优于高副本等离子体菌株.
• 在各种大肠杆菌菌株中,在长时间的培养期内证明了基因插入的稳定性.

结论:

• 开发的mini-Tn5系统提供了一种高效和稳定的方法,用于将多拷贝基因集成到细菌染色体中.
• 这种工具有助于增强工程化大肠杆菌中宝贵代谢物 (如PHB) 的产生.
• 该方法对合成生物学中的各种应用具有显著的潜力,需要稳定,高复制基因表达.