详细解释:
随着合成生物学的快速发展和微生物组计划的提出,合成微生物组也在加速发展。为了实现生物质原料中五、六碳糖组分的同等高效利用,中国科学院微生物研究所李寅课题组提出了创制“Y型人工菌群”的新概念(如图)。Y型人工菌群由两株源于同一出发菌株、能够生产同样目标产物的工程菌株构成。Y型的两个“头部”代表五、六碳糖的代谢途径,一个“身体”代表共同的目标产物生产途径。 Y型人工菌群应当具备四个特点:(1)能同等高效代谢五、六碳糖;(2)五、六碳糖的代谢正交,互不干扰;(3)五、六碳糖的代谢速率与目标产物生产速率匹配;(4)菌群组成菌株均为全染色体编辑,无需抗生素和诱导剂,以保持生产过程中的遗传稳定性。 为测试这一概念可行性,研究人员以丁醇为目标产物,通过对大肠杆菌进行系统的代谢工程改造,创制了一个Y型人工菌群。其中一株菌为能够优先利用六碳糖高产丁醇的大肠杆菌EB243,另外一株菌为能够高效利用五碳糖高产丁醇的大肠杆菌EB243X。该菌群以混合糖为原料进行批式发酵,可生产约21 g/L丁醇,得率为理论值的85,是目前报道利用混合糖生产丁醇的最高水平。
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