酵母木质纤维素转化的最佳工程

进化工程师创造了一种新的酿酒酵母菌株,可以从农业和木材废物原料(木质纤维素)中发酵乙醇。罗莎·加西亚·桑切斯(Rosa Garcia Sanchez)和同事通过在连续培养中施加选择压力来加速酵母的演变,以达到能够完全转化五糖糖,木糖和阿拉伯糖的生物体,转化为乙醇(1)。

定向进化的过程似乎并不是转基因技术的惊人进步,并且很容易与古老的人工选择方法相似。进化工程的警告之一是,新的有益突变不太可能发生(2)。野生型酵母根本不能发酵五糖糖,​​并且最初通过插入其他真菌(Pichia)和细菌(3)的基因来创建用于五旬节发酵的转基因父母菌株。但是,像许多转基因的生物一样,转基因酵母菌菌株在遗传上稳定或有效不足以对工业产生最佳好处。仅通过将转基因插入的现代方法与更经典的选择策略相结合,才能准确地实现所需的遗传修饰。

给定元基因组数量的新型遗传物质(例如4)和我们产生惊人复杂克隆的能力(5),在面对同步的选择过程中,考虑到破译和操纵最小遗传单位功能的作用的成本值得考虑已经发生了。通过仔细研究进化工程期间发生的遗传和代谢过渡,我们还获得了对建立转基因生物的最有效方法的新科学见解。

1。加西亚·桑切斯(R.Gorwa-Grauslund,M。(2010)。使用进化工程改善工业重组酿酒酵母菌株的木糖和阿拉伯糖的利用生物燃料的生物技术,3(1)doi:10.1186/1754-6834-3-13

2。Kwok,R。(2010)。合成生物学的五个硬真理大自然,463(7279),288-290 doi:10.1038/463288A

3。Karhumaa K,Wiedemann B,Hahn-HägerdalB,Boles E和Gorwa-Grauslund MF(2006)。通过实验室和工业糖含量的酿酒酵母菌株将L-阿拉伯糖和D-木糖共同利用。微生物细胞工厂,5PMID:16606456

4。Sommer,M.,Church,G。和Dantas,G。(2010)。一种用于扩展生物量转化的合成生物学工具箱的功能性宏基因组方法分子系统生物学,6doi:10.1038/msb.2010.16
5。Gibson DG,Glass JI,Lartigue C,Noskov VN,Chuang RY,Algire MA,Benders,GA,Montague MG,MA L,Ma L,Moodie MM,Merryman C,Merryman C,Vashee S,Krishnakumar R,Assad-Garcia n,Assad-Garcia N,Andrews-Pfannkoch C C C.,Denisova EA,Young L,Qi ZQ,Segall-和Shapiro TH,Calvey CH,Parmar PP,Hutchison CA 3rd,Smith HO,Venter JC(2010)。由化学合成基因组控制的细菌细胞的创建科学doi:10.1126/science.11​​90719

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注释