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      利用真菌生產(chǎn)可再生能源
      
			
      
				2019-04-17 10:07:57
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      Ebru Alazi'黑客'是真菌黑曲霉中的酶產(chǎn)生系統(tǒng)，以便更容易地生產(chǎn)可再生能源。她操縱了真菌，使其產(chǎn)生更多的果膠酶：主要用于食品工業(yè)和生產(chǎn)可再生能源的酶，如生物燃料。
      

      利用真菌生產(chǎn)可再生能源
      

      真菌如黑曲霉從植物中提取以生長(zhǎng)。果膠是一種多糖 - 一種長(zhǎng)鏈糖 - 是植物細(xì)胞壁的一部分，可作為真菌的食物。當(dāng)A.niger感知到果膠時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生果膠酶。這些酶可以將果膠分解成更小的部分，因此真菌可以將它們運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞中并為它們提供能量。這已經(jīng)為人所知了，但Alazi發(fā)現(xiàn)了這個(gè)過(guò)程背后的機(jī)制。“我喜歡我的研究，它既是基礎(chǔ)又是應(yīng)用。首先，我獲得了關(guān)于黑曲霉果膠酶生產(chǎn)系統(tǒng)如何工作的基本知識(shí)，然后我運(yùn)用這些知識(shí)來(lái)破解系統(tǒng)并促進(jìn)果膠酶的生產(chǎn)。”
      

      Alazi首先發(fā)現(xiàn)了激活劑GaaR，這是一種激活編碼果膠酶基因表達(dá)的蛋白質(zhì)。粗略地說(shuō)，當(dāng)A.niger感覺(jué)到果膠時(shí)，GaaR被激活。此外，她找到了抑制因子GaaX。當(dāng)真菌在其環(huán)境中不感知果膠時(shí)，阻遏物GaaX被激活。然后GaaX禁用活化劑GaaR并停止果膠酶生產(chǎn)。她發(fā)現(xiàn)的第三個(gè)成分是引起豐富果膠酶生成的誘導(dǎo)劑分子：2-酮-3-脫氧-L-半乳糖酸鹽，一種果膠的分解代謝產(chǎn)物。“我的研究提供了關(guān)于確切機(jī)制的適當(dāng)線索，因此我們的假設(shè)現(xiàn)在如下：誘導(dǎo)劑與阻遏物GaaX結(jié)合，因此它不再能抑制活化劑GaaR，”Alazi解釋說(shuō)。“通過(guò)這種方式，GaaR可以開(kāi)始激活基因表達(dá)并產(chǎn)生果膠酶。
      

      在了解了該機(jī)制后，Alazi用紫外光誘變真菌，以分離具有獨(dú)特果膠酶生產(chǎn)特性的突變體。發(fā)現(xiàn)一個(gè)突變體具有GaaR等位基因，其不受阻遏物GaaX的抑制。“因此通常情況下，阻遏物GaaX會(huì)使GaaR失活，因此A.niger不會(huì)產(chǎn)生果膠酶，”她說(shuō)。“但是當(dāng)存在誘導(dǎo)物時(shí)，它與GaaX結(jié)合，激活劑GaaR可以自由地進(jìn)入并且真菌開(kāi)始產(chǎn)生果膠酶。”然而，Alazi說(shuō)，有了這個(gè)等位基因，誘導(dǎo)物的存在是不必要的：GaaR等位基因會(huì)自動(dòng)激活果膠酶基因的表達(dá)。此外，她還制造了比正常情況產(chǎn)生更多激活劑GaaR的突變體。
      

      “使用這些新設(shè)計(jì)的菌株，我們可以在任何碳源上生產(chǎn)果膠酶，包括來(lái)自農(nóng)業(yè)，林業(yè)或食品工業(yè)的廢物流。這使得大量生產(chǎn)果膠酶更便宜，更可持續(xù)。然后這些果膠酶可以用于從植物生物質(zhì)中生產(chǎn)可再生生物燃料。“
      
			

			
        
      
			
      
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