في هذه المقالة ، فإننا نوصي البروفيسور تشو جينغ ون ، نائب مدير مركز علوم الأغذية في المستقبل Synergetic engineering of Escherichia coli for efficient production of L-tyrosine。 في هذه الدراسة ، من خلال استراتيجية الهندسة التعاونية ، حمض الشيكيميك المسار وتعديل عملية التمثيل الغذائي ، وذلك باستخدام مختبر التكيف تطور ( الوسائط المتعددة ) لتحسين التسامح من سلالة إلى حالة حمضية ، وأخيرا الحصول على سلالة الأمثل ، في غضون 62 ساعة في 5 لتر خزان التخمير يمكن أن تنتج 92.5 غ / ل ل - التيروزين ، الإنتاج الصناعي من التيروزين له أهمية كبيرة .

l-tyrosine يستخدم على نطاق واسع في المواد الغذائية والأعلاف والصناعات الكيماوية والصناعات الدوائية ، ليس فقط السلائف إلى مجموعة متنوعة من المنتجات الطبيعية ، مثل حمض caffeic ، الفلافونويد ، الكركمين ، الخ ، ولكن أيضا في توليف l-dopa ، وهو دواء لعلاج مرض باركنسون . على الرغم من أن ل - التيروزين هو قيمة تجارية كبيرة ، التقليدية الكيميائية التوليف أو الأنزيمية عملية إنتاج التيروزين لديها مزايا التكلفة العالية وضعف الاستقرار . إنتاج التيروزين بواسطة التخمير الميكروبي لديها مزايا التكلفة المنخفضة ، عملية بسيطة ، وما إلى ذلك ، ولكن أيضا لديها بعض العيوب مثل انخفاض العائد ، وعدم الاستقرار عالية الكثافة التخمير سلالة .

باستخدام الإشريكية القولونية wsh-z06 كما بدء سلالة ، ونحن فحص الجينات المرتبطة تراكم حمض الشيكيميك ، الأحماض الأمينية العطرية من خلال الجمع بين أربعة جينات overexpression مع ثلاثة جينات بالضربة القاضية . العائد من l-tyrosine في 48 ساعة يهز قارورة 4.22 غ / ل ( الشكل 2 ) . وعلاوة على ذلك ، إضافة إلى حمض الشيكيميك فوسفوريلاز المسار ( PK ) أظهرت أن od600 زيادة 9.8 في المائة في شاكر ، ولكن عموما l-tyrosine العائد انخفض . بعد دمج اثنين من الجينات التي تم تحويلها إلى NADH NADPH ، العائد من سلالة ارتفع إلى 6.17g / l ( الشكل 3 ) . إنتاج التيروزين كان 50.2 غ / ل ، حمض الخليك 12.4 غ / ل ( الشكل 3 ب ) تم الكشف عنها في التخمير المصطنع . تركيز عال من حمض الخليك أدى إلى تثبيط نمو البكتيريا ( الشكل 3 ب ) .

من أجل الحد من تراكم حمض الخليك ، حمض الخليك العائد بنسبة 33.6 في المائة ، ونمو البكتيريا تحسنت قليلا . من أجل تحسين التسامح حمض الخليك ، ليسين الغلة ، الوسائط المتعددة ( الميكروبية قطرة مرور مستمر evolvator ) كان يعمل على التكيف مع تطور أكثر من 200 قطرات تم فرزهم من قبل أكثر من 50 مرور تحت نظام القطرة ، حمض الخليك تركيز زيادة باستمرار ، وبالتالي الحصول على سلالة جيدة النمو في الرقم الهيدروجيني 5-1 ، ويفضل أن يكون ذلك في زجاجة تهز مستوى العائد 7-11 غ / ل ( الشكل 4 ) . من خلال التحكم في تركيز الجلوكوز والأوكسجين المذاب في 5 لتر تخمير ، التيروزين محصول 92.8 غ / ل .

هذه سلسلة من الاستراتيجيات الهندسية المتكاملة إلى حد كبير تعزيز إنتاج l-tyrosine الميكروبية في التوليف ، وتوفير دعم قوي من أجل الإنتاج الصناعي .

التيروزين المسار الحيوي الجلوكوز

الشكل 2 إنتاج يسين بعد خروج المغلوب و overexpression من الجينات

الشكل 3 نتائج التحسين من سلالة تهز قارورة

الشكل 4 تعديل حمض الخليك تطور نظام القولونية

رابط المقال : https://doi.org/10.1016/j.synbio.2023.10.005