没有标签的高吞吐量活细胞对Raman流细胞计对代谢特征进行全基因组随机突变发生库的分类
Xixian Wang1,2,3,4, Sen Wang1,2,3,4,5, Zhidian Diao1,2,3,4
1State Key Laboratory of Photoelectric Conversion and Utilization of Solar Energy, Key Laboratory of Shandong Energy Biological Genetic Resources, Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266101, China.
概括
我们开发了一种新的拉曼激活细胞分类 (RACS) 方法,使用正极电泳诱导的确定性横向位移 (pDEP-DLD). 这种技术可以根据稀有细胞的代谢概况进行无标签,高通量的稀有细胞分类,大大推进合成生物学应用.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 细胞分类 细胞分类
- 代谢工程是代谢工程.
背景情况:
- 单细胞拉曼光谱提供无标签的代谢表型,但缺乏对罕见细胞的有效分类方法.
- 拉曼激活细胞分类 (RACS) 在吞吐量和适用于异质样本方面受到限制.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的RACS技术,用于基于代谢特征的罕见细胞的高通量,无标签的隔离.
- 为了证明该平台能够快速选突变发生库以提高代谢物产生的能力.
主要方法:
- 基于正极电泳诱导的确定性横向位移 (pDEP-DLD) 的RACS (pDEP-DLD-RACS) 系统的开发.
- 应用pDEP-DLD-RACS对颜料和产油酵母进行分类,并选大量的*Aurantiochytrium* sp.的突变性库.
主要成果:
- pDEP-DLD-RACS实现了高分类精度 (>90%),吞吐量 (~600个细胞/分钟),产量 (>85%) 和稳定性 (~10小时).
- 该方法成功地在保持活力的同时对稀有细胞进行了分类,并使>10^5种突变的无标签查成为可能.
- 在两天的pDEP-DLD-RACS查中,产生了*Aurantiochytrium* sp. 的结果. 突变者具有58%更高的多可萨赫萨酸 (DHA) 生产力.
结论:
- pDEP-DLD-RACS是一个强大的,高效的平台,用于从大型突变发生体图书馆进行无标签的单细胞代谢特征查.
- 这项技术通过提高时间和成本效益,在合成生物学中显著加速了菌株的发展.
- 该平台有助于直接选择具有增强代谢功能的突变物,例如增加三糖醇 (TAG) 合成.
