通过CRISPR增强的β-胡卜素生物合成:滴滴微流体驱动的路径优化和高产率的类菌株选
Shuilian Guo1,2,3, Zhengjiao Liang2,3, Shangfeng Liao4
1College of Life Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China.
Journal of agricultural and food chemistry
|March 6, 2026
概括
研究人员开发了一个微流体平台,以寻找微生物生产者宝贵的类如β-胡卜素. 这种高通量选方法成功识别了关键基因,这些基因在工程酵母中显著提高了β-胡卜素的产生.
科学领域:
- 合成生物学 合成生物学
- 生物技术是生物技术.
- 代谢工程是代谢工程.
背景情况:
- 体是有价值的自然产品,但缺乏有效的高通量选方法用于微生物生产.
- 开发这样的平台对于发现和优化用于类生物合成的微生物菌株至关重要.
研究的目的:
- 创建一个微流体选平台,用于识别类的微生物生产者,特别是β-胡卜素.
- 优化工程酵母底盘和选条件,以提高效率和特异性.
主要方法:
- 开发一个微流体平台,利用β-胡卜素的内在光.
- 工程一个酵母底盘 (YsL4) 与一个增强的美酸盐路径.
- 使用全基因组的CRISPR激活/干扰 (CRISPRa/i) 库与光激活滴滴分类 (FADS).
主要成果:
- 在联合封装试验中获得了完美的 (100%) 表型特异性.
- 从全基因组选中确定了15个向基因,其中10个在验证后显著增强了β-胡卜素的产生.
- 一种突变菌株 (YL19, ΔHMO1) 实现了149.15%的β-胡卜素标位 (33.71 mg/L) 增加,并降低了烯的产量.
结论:
- 开发的微流体平台显著提高了微生物类生产者的查效率.
- 这项工作为识别类生物合成途径中的关键基因建立了新的范式.
- 优化的酵母底盘和选策略为代谢工程和天然产品发现提供了强大的工具.
