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利用植物油基资源生产二羧酸的微生物平台开发

   日期:2018-11-18     来源:合成生物催化剂    浏览:1017    评论:0    
核心提示:本研究工作证明了W. sorbophila是一种利用植物油生产DCA的重要微生物平台。 此外,通过使用开发的基因工程工具,这种新兴酵母可用于生产多种脂肪酸衍生物,例如脂肪醇,脂肪醛和ω-羟基脂肪酸等。本研究工作发表在《Biotechnology for Biofuels》上。
  
 目前,利用植物油基资源进行二羧酸(DCAs)的可持续生产是工业生物技术的重要关注点,DCA可用于生产聚酰胺,聚酯,香料,增塑剂,润滑剂和粘合剂等。尽管热带假丝酵母已经被用于生产DCA,但由于脂肪酸的细胞毒性,来自可再生资源如植物油的DCA的生物转化受到阻碍。

研究人员先前筛选到的酵母Wickerhamiella sorbophila在混合脂肪酸甲酯中的生长比热带假丝酵母更加稳定,可以作为一株潜在的候选菌株。在本研究中,基于W. sorbophila的全基因组序列信息,研究人员首先为W. sorbophila的工业应用开发并优化了基因工程工具。为了在转化过程中增加同源重组(HR)效率,使用核糖核苷酸还原酶的抑制剂HU将酵母细胞的生长同步到细胞周期的S / G2期。通过提高重组效率,POX1和POX2基因位点的HR效率分别从56.3%和41.7%增加到97.9%。在细胞生长早期和对数生长阶段,URA3和ADE2基因的HR效率几乎为0%,通过使用HU之后分别增加到4.8%和25.6%。 研究人员使用开发的工具构建了W. sorbophila UHP4,其中β-氧化通过敲除POX1(在β-氧化中起主要作用)被完全阻断,在5L分批补料发酵中,菌株在126小时内从月桂酸甲酯产生92.5 g/L十二烷二酸(DDDA),产率为0.83 g/L/h。

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图1 W. sorbophila中二羧酸生物合成途径

图1 W. sorbophila中二羧酸生物合成途径

本研究工作证明了W. sorbophila是一种利用植物油生产DCA的重要微生物平台。 此外,通过使用开发的基因工程工具,这种新兴酵母可用于生产多种脂肪酸衍生物,例如脂肪醇,脂肪醛和ω-羟基脂肪酸等。本研究工作发表在《Biotechnology for Biofuels》上。

 
 
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