18日,,記者從中國科學院近代物理研究所獲悉,,該所科研團隊與蘭州理工大學合作,,運用重離子輻射和基因編輯等相關(guān)技術(shù),,結(jié)合多組學分析,,對酵母代謝途徑進行了精準優(yōu)化,,有效提升了其脂質(zhì)合成能力,。相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊《通訊生物學》上,。
微生物誘變育種技術(shù)是獲取優(yōu)良突變體的重要手段之一。盡管重離子輻射的諸多優(yōu)勢使其較傳統(tǒng)誘變技術(shù)更容易獲得優(yōu)良突變體,,但誘變技術(shù)普遍存在的隨機性限制了育種效率,。酵母作為一種重要的微生物,廣泛應用于食品,、藥品和生物燃料的生產(chǎn)中,,其最有價值的能力之一就是合成脂質(zhì)。
脂質(zhì)是一類在生物燃料,、營養(yǎng)補充劑和化妝品等領(lǐng)域廣泛應用的高價值化合物,。例如,從酵母中提取的脂質(zhì)因含有有益的脂肪酸,,可以用作可再生燃料來源或保健品的成分,。
酵母脂質(zhì)合成的關(guān)鍵因素之一是乙酰輔酶A,這一重要前體充當著脂質(zhì)分子的“原材料”,,是脂質(zhì)合成必不可少的物質(zhì),。然而,傳統(tǒng)的代謝途徑限制了乙酰輔酶A的有效供應和脂質(zhì)積累,,這讓脂質(zhì)的產(chǎn)量不夠高,。
為了增加脂質(zhì)合成量,,研究團隊利用重離子輻射和基因編輯等相關(guān)技術(shù)優(yōu)化了酵母代謝途徑,提高了乙酰輔酶A的供應效率,,使酵母能夠生產(chǎn)更多的脂質(zhì),。
科研人員利用蘭州重離子加速器對酵母進行重離子輻射處理,結(jié)合多組學方法識別并驗證了與脂質(zhì)代謝相關(guān)的關(guān)鍵基因ALD4,。通過基因編輯技術(shù)上調(diào)ALD4核心代謝中間產(chǎn)物的代謝通量,,科研人員有效增加了脂質(zhì)合成所需前體乙酰輔酶A的供應,使乙酰輔酶A水平較之前提高了17.10%,,從而顯著提高了酵母在合成脂類和其他高附加值化合物方面的產(chǎn)量,。(記者 頡滿斌)
編輯:周大為