在Hansenula polymorpha DL-1中开发精确的基因组编辑和多副本集成工具
Xiaoyi Zou1,2, Jiaqi Miao1,2, Hongbiao Li1,2
1Engineering Research Center of Ministry of Education on Food Synthetic Biotechnology, Jiangnan University, 1800 Lihu Road, Wuxi, Jiangsu, 214122, China.
Synthetic and systems biotechnology
|July 30, 2025
概括
这项研究开发了Hansenula多态酵母的先进合成生物学工具,改进了基因组编辑和基因整合,以可持续生产有价值的化合物.
科学领域:
- 微生物生物技术 微生物生物技术
- 合成生物学 合成生物学
- 酵母遗传学 酵母遗传学
背景情况:
- Hansenula polymorpha DL-1是一种耐热酵母,具有可持续制造的潜力.
- 它的实用性受到强大的非同类末端连接 (NHEJ) 和少数遗传工具的限制.
研究的目的:
- 为 H. polymorpha DL-1 开发一个优化的合成生物学工具包.
- 为了提高基因组编辑效率和同源重组 (HR) 率.
- 实现稳定的单拷贝和多拷贝基因集成,以增加产量.
主要方法:
- 建立了一个高效的CRISPR-Cas9基因组编辑系统.
- 通过淘汰KU80和过度表达S. cerevisiaeHR基因来抑制NHEJ.
- 确定了36个中立站点用于单拷贝集成.
- 开发了针对rDNA和Ty元素的多副本集成工具.
主要成果:
- 通过CRISPR-Cas9.9实现了97.2%的编辑效率.
- 通过修改NHEJ和HR路径,提高HR率至88.9%.
- 实现了稳定的单拷贝集成,而不会破坏本地基因.
- 通过多副本集成实现了比塔胡卜素增加约60倍,并提高了素的产量到187.2 mg/L.
结论:
- 开发的工具包显著提高了H. polymorpha DL-1的遗传处理能力.
- 这便于将其用作一个多功能平台,用于高效的可持续生产增值化合物.


