天博山大团队发表人工多倍体大肠杆菌创建新进展—新闻—科学网 来源：天博企业 发表时间: 2024-05-29

近日，微生物技能国度重点试验室梁泉峰/祁庆生团队于Advanced Science上揭晓题为 Creating Polyploid Escherichia coli and its Application in Efficient L-threonine Production 的研究论文。梁泉峰传授以及祁庆生传授为论文通信作者，微生物技能国度重点试验室玻士研究生王苏蒙为论文第一作者。

基因组的拷贝数问题是生命科学范畴的根蒂根基问题系统之一。合成生物学的终极方针是创举新的生命系统，而设计高效的微生物细胞工场用在高附加值的出产是今朝合成生物学的研究重点。细胞因为染色体数目的增长，其遗传多样性年夜年夜加强，提高了细胞对于情况压力的抵挡威力。天然界中多倍体常见在真核生物中，而且构建人工细胞现实运用潜力也是未知的。本研究的目的是设计构建新的原核生物人工多倍体细胞并将其运用到生物化学品的出产。

本研究经由过程邃密调控细胞的破裂，设计创立新的多倍体年夜肠杆菌（包罗2-4条染色体）。ftsZ是节制细胞破裂的重要基因。ftsZ不表达可以制止细胞破裂，同时仍旧答应正于举行的基因组复制完成。然而，永劫间按捺破裂会致使细胞周期终止而灭亡。相反，太高ftsZ表达使细胞倏地破裂而造成小细胞。是以，咱们经由过程构建差别表达强度 CmR-终止子-启动子-RBS 元件盒，并插入染色体ftsZ基因前邃密调控ftsZ的表达程度，终极乐成创立了含有2-4条染色体的多倍体年夜肠杆菌。

该多倍体年夜肠杆菌的染色体高度不变，表型发生转变，细胞生长于富厚造就基上具备较着上风，并且多倍体细胞具备较强的耐酸以及乙酸盐耐受性。氨基酸代谢、能量代谢、中央碳代谢等路子基因显著上调。进一步将该多倍体运用在苏氨酸的高效出产中，使项目菌的苏氨酸的产量到达了今朝为止报导的最高产量160.3g/L。

本研究创立的多倍体年夜肠杆菌为构建健旺高效的细胞工场底盘细胞，和摸索原核生物进化及染色体功效提供了新的计谋以及素材。

本研究事情获得了国度天然科学基金、国度重点研发规划等科研工程的资助。山东年夜学生命情况研究大众技能平台为本事情提供了主要撑持。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202302417

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