巨头,长期存在的细菌能使微生物农场更有效率

转基因细菌增长13倍多活66%比他们修改的表亲可能未来的生化工厂的恒星。

转基因或传统繁殖微生物已经用于生产药品像人类生长激素和胰岛素。但是它们也可以使生产更基本的化学物质,如燃料和聚合物,从可再生原料。

一个团队领导的科学家李明刘江南大学的中国现在已经创建了一个压力巨大的,长寿大肠杆菌,提高其生产能力可分解聚合物聚(lactate-co-3-hydroxybutyrate) (PLH)和丁酸。

大肠杆菌繁殖大约每半小时通过对称分裂为两个细胞。而这使得生物本质上是不朽的,一个细胞只能生存一组时间没有分裂。这就是所谓的时间寿命。还有一个限制多少子细胞能产生——它的复制寿命。细胞连续继承最古老的细胞,对面的一个部门网站,往往生长慢,积累更多受损的蛋白质。

团队增加大肠杆菌的时间在缩短其复制寿命寿命66%。这意味着细胞增长巨大的尺寸比普通- 13倍大肠杆菌——生产丁酸PLH 1.7倍和2.6倍。

为了实现这一点,刘和他的同事修改后的基因大肠杆菌呼吸链和压力反应通路,这两个可以改变寿命。前者推动储能分子的合成三磷酸腺苷(ATP),但是它也可以产生破坏细胞超氧化物。后者激活基因产生的蛋白质,帮助细胞应对热或冷,酸或饥饿。

虽然这修改没有大肠杆菌足够的提高生物聚合物的满足工业生产的需要,刘说,这项研究提供了一个概念验证生命周期工程的概念。尽管数百万年的进化历程大肠杆菌,它的寿命具有很强的可塑性,这将促进代谢工程和合成生物学的进步,”他解释说。

生物工程师Jixun詹美国犹他州州立大学的科学家们相信,这是第一次修改微生物的寿命和大小增加生化生产。类似的方法可能适用于不同的产品和不同的微生物,”他说。

但是寿命工程也可以产生意想不到的后果,说谢丽尔Kerfeld在劳伦斯伯克利国家实验室,研究细菌microcompartments和密歇根州立大学,我们。虽然这可能意味着工程细菌进化需要经过实验室调试任何问题,这也是“一个美妙的方式来获得生物见解”,她说。如果他们能够建立,我们甚至可以学习一些真正有趣的东西寿命和寿命的影响普遍的生物工程”。

刘说,他的团队现在计划改变等真核生物酵母的寿命。