点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:甲醇生物转化“细胞工厂”研发成功
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

甲醇生物转化“细胞工厂”研发成功

来源:中国科学报2021-03-04 09:34

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  跟人类一样,真菌也有口味之别。汉逊酵母喜欢“吃”甲醇,但它却是个只吃饭不干活“懒汉”。中科院大连化物所研究员周雍进对这个“懒汉”情有独钟,他认为只要稍加引导,“懒汉”也能变“巧妇”,代谢产生人类需要的化学物质。

  近日,周雍进团队实现了汉逊酵母的高效精确基因编辑,建立了高同源重组效率的精准基因组编辑工具,初步揭示了同源重组和非同源末端连接修复方式的竞争机制,构建了汉逊酵母“细胞工厂”,实现以甲醇和葡萄糖为原料合成脂肪醇的过程。相关研究内容发表于《交叉科学》。

  “缺乏遗传操作工具、同源重组效率低是难以改造汉逊酵母‘懒惰’特性的关键。” 周雍进表示,研究团队希望用基因编辑手段剔除掉汉逊酵母基因中阻碍代谢产物合成的部分,增加有助产物合成的基因,让其高产起来。

  基于CRISPR/Cas9的基因编辑技术,研究团队通过优化Cas9蛋白和sgRNA表达,成功将基因编辑效率提高至90%以上。在此基础上,揭示了同源重组和非同源末端连接的竞争关系,为此抑制了同源末端连接关键基因KU80的表达,增强了同源重组修复蛋白Rad51、Rad52、Sae2表达,成功在汉逊酵母中实现基因无缝敲除、大片段整合以及多片段重组,最终将同源重组效率提高到60—70%。“改头换面”的汉逊酵母表现优异,以甲醇和葡萄糖为底物发酵生产出脂肪醇。

  据了解,脂肪醇是一种重要的化学品,洗涤剂、化妆品、医药、润滑油等的制造都离不开它。可以说,汉逊酵母就像一座以甲醇和葡萄糖为底物生产脂肪醇的“细胞工厂”。与工业上使用羰基合成或油脂氢解法制脂肪醇的方法相比,汉逊酵母所需的底物甲醇和葡萄糖的来源更广泛,同时整个生产过程更环保。

  周雍进表示,高同源重组效率的精准基因组编辑工具具有广谱性,有望应用于多种真菌和化学品的生产中。接下来,团队将进一步研究提高脂肪醇产率的方法,以及该工具在更多复杂化学品生产中的作用。(卜叶)

  相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102168

[ 责编:赵清建 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • “中欧青年对话会2025”在京举行

  • 山东东营:河海交汇的湿地之城

独家策划

推荐阅读
如今,在学习中遇到问题可以问人工智能,写作业也可以用人工智能辅助查询信息。正如这名同学所言,生成式人工智能正改变传统的以知识积累和传递为中心的教学模式。
2025-11-18 10:28
11月17日,在水利部举行的“贯彻落实党的二十届四中全会精神 推动节水产业高质量发展”新闻发布会上,水利部副部长陈敏介绍,目前,我国节水产业呈现出蓬勃发展的良好势头,
2025-11-18 04:20
新疆维吾尔自治区科技创新大会17日在乌鲁木齐举行。会上,干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室、丝路水实验室、昆仑智能装备实验室、
2025-11-18 04:20
党的二十届四中全会审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》指出,以创新能力、质量、实效、贡献为评价导向,深化项目评审、机构评估、
2025-11-18 04:25
近日,2025年6G发展大会在北京经济技术开发区举行。
2025-11-18 04:20
这台高能非弹谱仪的独特之处在于,它利用了中子不带电、穿透力强的特性,能够直接探测到物质内部的微观运动。
2025-11-17 08:56
建立和完善国家公园监测网络体系,是我国生态文明建设领域的重要实践,是践行人与自然和谐共生现代化理念的具体体现。
2025-11-17 04:30
浙江清凉峰国家级自然保护区是我国重要的生物多样性聚集地之一,也是长三角地区珍贵的物种基因库。
2025-11-17 04:30
近日,我国科研团队在嫦娥六号月背样品中首次发现大型撞击事件成因的微米级赤铁矿和磁赤铁矿晶体,揭示了全新的月球氧化反应机制,为环绕南极-艾特肯盆地磁异常的撞击成因提供了样品实证。
2025-11-17 04:30
在不久前召开的联合国教科文组织“人与生物圈计划”国际协调理事会第37次会议上,内蒙古大青山国家级自然保护区和陕西周至国家级自然保护区,被批准为“世界生物圈保护区网络”成员。
2025-11-17 04:30
以“智跃无界,开源致远”为主题的操作系统大会2025(以下简称“大会”)在北京举办。
2025-11-14 17:08
我国在4个国家开展6处文物古迹保护修复,49项中外联合考古项目涉及28个国家和地区,用实际行动践行全球文明倡议、不断丰富世界文明百花园。
2025-11-13 07:07
由四川省人民政府主办的2025世界动力电池大会12日在宜宾市开幕。
2025-11-13 04:55
据估算,太阳每秒钟释放的能量,可供全人类使用约70万年。模拟太阳来产生无尽的清洁能源,也因此成为人类的“终极能源梦想”。
2025-11-13 04:55
日前,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所、中科合肥智能育种加速器创新研究院联合发布重要成果:全链条机器人育种家“小海”与“海霸设施”小麦快速育种商业化服务平台同步启动,标志着我国在智能育种装备与工程化应用上取得关键突破。
2025-11-13 04:55
日前,记者从全球规模最大的恐龙蛋化石遗址——湖北青龙山恐龙蛋化石群国家级自然保护区获悉,数字化档案建设团队正为库藏的每一枚较完整恐龙蛋化石,赋予由“保护区名称—化石产地名称—库藏箱编号—标本编号”构成的唯一“身份证ID”。这标志着该保护区首次实现恐龙蛋化石专属标识管理。
2025-11-13 04:55
困扰无数人的睡眠问题,终于有一部纪录片说清楚了!
2025-11-13 08:55
国家卫生健康委百万减残工程专家委员会主任委员、中国医学科学院北京协和医学院院校长吉训明介绍,目前,全国已有20个省份成立减残工程专委会,8个省份正在积极推进。
2025-11-12 07:24
2025年是中国科学院院士、我国理论物理学奠基人、“两弹一星功勋奖章”获得者彭桓武诞辰110周年。
2025-11-12 07:23
由中国科学院昆明动物研究所牵头,联合国内外多家科研机构组成的研究团队,通过对现存及灭绝长臂猿的大规模基因组测序与比较分析,系统阐明了长臂猿科的演化历程、种群动态及其标志性长臂表型的遗传基础,为全球长臂猿的保护行动提供了新的科学见解,相关研究成果日前发表于国际学术期刊《细胞》。
2025-11-12 05:10
加载更多