一种转录基因组引导的基因工程策略,以平衡Phaffia rhodozyma中的细胞生长与阿斯塔丁生产

科学领域:

• 微生物生物技术 微生物生物技术
• 酵母遗传学 酵母遗传学
• 代谢工程是代谢工程.

背景情况:

• 阿斯塔丁是一种强大的抗氧化剂,在食品工业中很有价值.
• 酵母 *Phaffia rhodozyma* 是微生物阿斯塔丁的重要来源.
• 缺会增强阿斯塔山丁的合成,但会降低细胞生长和整体生产力.

研究的目的:

• 研究P. rhodozyma*中缺乏压力下阿斯塔山丁合成的调节机制.
• 确定差异表达基因 (DEGs) 和它们在细胞反应中的作用.
• 通过基因工程提高阿斯塔克桑的产量.

主要方法:

• 在缺和充足条件之间进行比较RNA-seq转录组分析.
• 差异表达基因 (DEGs) 的识别和分析.
• 通过过度表达特定的DEG (NHEJ,铁还原酶) 和构建共表达突变,对*P. rhodozyma*进行遗传修饰.

主要成果:

• 缺会影响全球的阿斯塔山丁合成,影响新陈代谢,应激反应和运输,而不仅仅是生物合成途径.
• 在缺乏下,NHEJ和铁还原酶基因 (突变M2和M6) 的过度表达增加了生物质和阿斯塔丁含量.
• 一种共同表达突变 (M7) 显示生物质 (61.5%) 和阿斯塔山丁含量 (133.3%) 显著增加,最终产量增加了265.8%.

结论:

• 为缺乏对P. rhodozyma*中阿斯塔桑生产的影响提出了一个全面的监管机制.
• 针对DEGs的基因工程可以克服生长和阿斯塔克桑生产之间的权衡.
• 关键基因的共同表达提供了一个有前途的策略,可以显著提高P. rhodozyma*中的阿斯塔山丁产量.