使用光遺傳學(xué)對酵母進(jìn)行編程以產(chǎn)生更多的異丁醇
普林斯頓大學(xué)的一組研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法,可以使酵母產(chǎn)生更多的異丁醇,這可能是生物燃料的候選者。在他們發(fā)表在Nature雜志上的論文中,該團(tuán)隊描述了他們使用光遺傳學(xué)來增加酵母產(chǎn)生的異丁醇。
隨著尋找石油替代品的繼續(xù),科學(xué)家繼續(xù)尋找新的生物燃料來源。在這項新的努力中,研究人員通過基因改造酵母,在沒有光的情況下產(chǎn)生更多的異丁醇。
研究人員指出,如果酵母可以一直生產(chǎn)異丁醇,那將是很方便的,但這似乎是不可能的,因?yàn)楫惗〈紝?shí)際上對酵母有毒 - 如果它積累,酵母就會死亡。因此,必須允許酵母進(jìn)入生長階段,其中酵母會積累需要保持健康的前體物質(zhì)。先前的努力已經(jīng)表明,可以使酵母在生產(chǎn)階段和生長階段之間轉(zhuǎn)換,但是這種努力并不均??勻,這導(dǎo)致產(chǎn)生令人失望量的異丁醇。在這項新的努力中,研究人員尋求光遺傳學(xué),以提供一種更有效的方法,使酵母在兩個階段之間切換。
光遺傳學(xué)涉及編程細(xì)胞以響應(yīng)光。為此,研究人員將從海洋動物中獲得的光敏轉(zhuǎn)錄因子添加到酵母中。他們還引入了另一個基因的變化,使其能夠阻止轉(zhuǎn)錄因子。最終的結(jié)果是酵母可以用光打開和關(guān)閉 - 當(dāng)光存在時,酵母產(chǎn)生乙醇正常;當(dāng)它關(guān)閉時,它產(chǎn)生異丁醇。
研究人員發(fā)現(xiàn),改良酵母每升葡萄糖溶液能夠產(chǎn)生8.5克異丁醇,他們注意到這是任何其他方法提供的五倍。不幸的是,他們指出,該數(shù)量仍然不足以使該過程在商業(yè)上有用。
該團(tuán)隊計劃繼續(xù)他們的研究,尋求進(jìn)一步優(yōu)化流程,看看他們是否可以提高產(chǎn)量。他們還在考慮添加能夠自動打開和關(guān)閉光源的生物傳感器,可能會提高效率并使過程更容易實(shí)現(xiàn)。
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