放線(xiàn)菌能生產(chǎn)種類(lèi)繁多的次級(jí)代謝產(chǎn)物，而微生物發(fā)酵是人們獲取這些天然產(chǎn)物的重要手段。對(duì)于某一目標(biāo)產(chǎn)品，野生菌株的產(chǎn)量一般難以滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的要求，需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的菌株馴化以提升產(chǎn)量。小分子生物傳感器與液滴微流控的組合已被證明是放線(xiàn)菌菌株改造和高通量篩選的有效手段。然而，在菌株馴化過(guò)程中，目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量往往是階段上升的，而多數(shù)生物傳感器僅能在一定的操作范圍內(nèi)響應(yīng)目標(biāo)化合物，難以支持從野生菌株到工業(yè)菌株多階段的長(zhǎng)期馴化。因此，在不同的菌株改造階段，需要不同性能參數(shù)的生物傳感器相適配以實(shí)現(xiàn)高通量篩選。
近日，天津工業(yè)生物技術(shù)研究所高通量編輯與篩選平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室研究員王猛帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)，通過(guò)對(duì)生物傳感器的多輪迭代誘導(dǎo)和篩選，獲得了一系列不同靈敏度和操作范圍的生物傳感器。通過(guò)表征實(shí)驗(yàn)，該團(tuán)隊(duì)證明了轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子（tf）的表達(dá)水平與生物傳感器靈敏性之間的關(guān)聯(lián)，展示了調(diào)控tf蛋白表達(dá)水平是改變tf生物傳感器性能參數(shù)的一種快速而便捷的方法。為了模擬工業(yè)菌株馴化過(guò)程，該團(tuán)隊(duì)從兩株產(chǎn)量不同的生產(chǎn)菌株出發(fā)進(jìn)行液滴共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，證明了生物傳感器性能參數(shù)與生產(chǎn)菌株產(chǎn)量范圍的適配性是成功篩選的前提條件，并從兩個(gè)不同初始產(chǎn)量生產(chǎn)菌株文庫(kù)中篩選到產(chǎn)量提升6.8倍的突變株?；诨蚪M學(xué)的生物信息學(xué)分析使該團(tuán)隊(duì)在高產(chǎn)突變株中挖掘到多個(gè)有益位點(diǎn)，以指導(dǎo)未來(lái)的理性代謝工程改造。
相關(guān)研究成果發(fā)表在acs synthetic biology上。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、合成生物學(xué)海河實(shí)驗(yàn)室重大攻關(guān)類(lèi)項(xiàng)目、青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)及天津市合成生物技術(shù)創(chuàng)新能力提升行動(dòng)的支持。
小分子生物傳感器的改造和高通量篩選過(guò)程
免責(zé)聲明：文章來(lái)源 以傳播知識(shí)、有益學(xué)習(xí)和研究為宗旨。轉(zhuǎn)載僅供參考學(xué)習(xí)及傳遞有用信息，版權(quán)歸原作者所有，如侵犯權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系刪除。
標(biāo)簽: 液滴微流控