全局转录机器工程调控微生物代谢的应用进展

全局转录机器工程(global transcription machinery engineering,gTME)采用微生物作为“细胞工厂”从转录水平扰动基因表达,直接或间接操纵全局转录调控网络,是一种在基因和细胞水平改造微生物、强化目标性能的高效方法。近年来gTME在增强菌株耐受性、提高应答反应能力、高产代谢产物等方面被广泛应用,较传统方法具有快速优化代谢途径、显著提高产物效率等优势。该文综述了gTME分子机制、在应变工程和代谢工程中最新进展及相配合的进化手段,以及高通量筛选策略,以期为微生物改造和代谢工程研究提供帮助。

响应面法优化大肠杆菌异源合成番茄红素

番茄红素是一种C_(40)类胡萝卜素,具有强抗氧化性和提高免疫力等功效,已广泛应用于食品和化妆品等行业。为提高大肠杆菌异源生产番茄红素效率,筛选出最适大肠杆菌生产菌株Top10,采用单因素试验和响应面法优化发酵培养基,确定番茄红素生产最佳配方为LB培养基中添加果糖4.22 g/L,NH_(4)Cl 0.89 g/L和正十二烷15%(体积分数)。在此条件下,番茄红素得率达到29.3 mg/g DCW,比优化前提高了138%。实时荧光定量PCR分析表明,优化后番茄红素合成关键基因IspG和crtE表达比优化前显著增强(P<0.05),分别提高6.9倍和4.5倍。该研究通过宿主筛选和培养基优化显著提高了番茄红素合成效率,为大肠杆菌高效生产番茄红素奠定基础。