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酿酒酵母代谢途径优化研究新方法-CRISPR-dCas9技术

标签: 发布时间:2017-09-05

 在代谢工程领域,以高通量和可扩展的方式解析基因型和表型的关系仍然不成熟。虽然RNA指导的核酸酶Cas9已被赋予新的用途,用于可编辑的转录调控,但是它的应用被局限于双重调控开关,因此错过了潜在的最佳中间水平的基因表达。此项研究建立了一个快速的方法用于微调途径酶,使其在一个大的动态范围内分级表达:通过变换不同的sgRNA靶标位置,用dCas9调控。他们利用这个方法建立了分级的基因表达,并系统地测试了酶的扰动敏感性(Systematically Test Enzyme Perturbation Sensitivities ,STEPS)以识别出代谢途径的限速步骤(图1)。

具体地,他们将这个方法应用于甘油生物合成途径中,最终效价提高了5.7倍。紧接着他们在两个不同菌株背景里利用这个方法调控戊糖磷酸途径,以表明这个方法的便捷性。最终他们识别并缓和了代谢通路瓶颈,使3-去水莽草酸效价提高了7.8倍,并识别出了3个木糖代谢的独特靶标位点。

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图1.利用STEPS快速优化代谢通路的流程图


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