通过随机基因组细胞因子基底编辑来确定改善Yarrowia lipolytica中类生物合成的新点
Zhenxia Li1, Bo Liu1,2, Rongtao Lv2,3
1College of Horticulture and Landscape, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, 453003, Henan, China.
Microbial cell factories
|August 19, 2025
概括
一个新的HeliCase-CDA系统能够在Yarrowia lipolytica中实现全基因组突变,在工业菌株中增加25%的β-胡卜素产量. 这种方法优化了类生物合成,用于代谢工程应用.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 合成生物学 合成生物学
- 代谢工程是代谢工程.
背景情况:
- 基因组规模的突变和高通量查对于基因剖析至关重要.
- 虽然非同源端结合 (NHEJ) 用于Yarrowia lipolytica的基因组编辑,但需要使用全基因组的替代突变发生策略.
- 雅罗维亚脂质菌 (Yarrowia lipolytica) 是一种具有工业意义的油性酵母,具有代谢工程的潜力.
研究的目的:
- 为Yarrowia lipolytica开发一个全基因组突变发生的新平台.
- 使用开发的系统,在工业Y. lipolytica菌株中增强β-胡卜素的生产.
- 为了确定优化类生物合成的遗传标.
主要方法:
- 开发了酶辅助 (Helicase-CDA) 系统,将Yarrowia MCM5酶域与cytidine deaminase (CDA) 集成在一起.
- 随机基因组位置的连续C-to-T特定突变.
- 将HeliCase-CDA系统应用于工业生产β-胡卜素的Y. lipolytica菌株,然后进行高通量查.
主要成果:
- 酸酶-CDA系统在7天内在Y. lipolytica中产生了一个变异的库.
- 一种突变菌株CDA-14的β-胡卜素产量增加了25% (448.1 mg/L),在料批发发酵中达到6.15 g/L.
- 全基因组测序确定了YALI1_B16239g中的G1637A替代,影响了固醇生物合成调节器,减少了ERG1的表达,并将碳流转向了胡卜素合成.
结论:
- 酶-CDA系统为工业菌株的持续基因组进化提供了一个强大的替代NHEJ介导的突变发生.
- 这个系统提升了Y. lipolytica. 的基因组编辑能力.
- 确定了优化类生物合成的实际目标,显示了代谢工程和合成生物学的潜力.
