近日，記者從廣東省科學(xué)院微生物研究所獲悉，該所研究員朱紅惠團(tuán)隊研究揭示釀酒酵母類胡蘿卜素合成中的適應(yīng)性進(jìn)化策略和最新代謝工程改造靶點。相關(guān)研究發(fā)表于《生物資源與生物加工》。
類胡蘿卜素是一大類自然界天然存在的有色物質(zhì)，廣泛分布于植物、藻類、真菌和細(xì)菌中。目前，大部分研究集中在對已有文獻(xiàn)報道進(jìn)行不斷優(yōu)化，提出新改造靶點的并不多見。
研究人員基于已知釀酒酵母乙醇耐受性機理(與細(xì)胞膜有關(guān))及類胡蘿卜素儲存于細(xì)胞膜的特性，推測在提高釀酒酵母乙醇耐受性過程中，細(xì)胞膜可能會產(chǎn)生變化，當(dāng)細(xì)胞膜的改變與類胡蘿卜素儲存達(dá)到一個契合點時，就會促進(jìn)類胡蘿卜素的合成。因此，他們在釀酒酵母細(xì)胞內(nèi)構(gòu)建了一套乙醇脅迫介導(dǎo)的實驗室適應(yīng)性進(jìn)化方法，并成功應(yīng)用于類胡蘿卜素的生物合成，獲得了一株含量提高5.1倍的突變株M3。
“借助基因組和轉(zhuǎn)錄組學(xué)，我們成功鑒定出PFK1失活突變是變異菌株類胡蘿卜素合成能力提高的主要原因。”朱紅惠對《中國科學(xué)報》表示，該研究為篩選有益突變并揭示變異的分子機制提供了一個典型案例。
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