中国科学院 脂肪酸分子的长度可以随意调节,就像孙悟空的金箍棒:刘洋和秦涛 中国科学院青岛生物能源与生物加工技术研究所单细胞中心的科学家们通过将产油微藻的“底盘”与产油植物的基因相结合,可以将藻类转化为微生物细胞工厂,生产各种不同性质的油
这项研究发表在4月3日的《代谢工程》杂志上
油由脂肪酸组成,脂肪酸由部分碳原子链组成
这些碳链的长度会影响脂肪酸的物理性质,从而影响油的性质
研究人员现在可以通过设计藻类来生产不同长度的脂肪酸,从而对藻类“工厂”进行编程
含油微藻由于其快速繁殖速度和产生大量脂肪酸的能力,通常是有吸引力的候选“细胞工厂”
但是这些自我复制的光合作用工厂生产的脂肪酸的链长非常严格地特定于特定的物种
典型地,一种类型的微藻很擅长产生一些长度的脂肪酸,但不擅长产生其他长度的脂肪酸
在微藻中,脂肪酸是由一种特殊类型的酶合成的,称为脂肪酸合酶
而这些脂肪酸的链长又是由另一种酶的作用决定的,这种酶被称为酰基-酸性磷酸酶硫酯酶,或简称为酯酶
来自不同物种的不同类型的TEs专门研究不同的链长
该研究的第一作者、单细胞中心的研究人员王说:“作为一个产品灵活的细胞工厂,这远远不能满足各种工业相关脂肪酸所需的过多链长,因为你必须不断地更换生产这些氨基酸的物种。”
然而,研究小组发现,微藻微绿球藻(N
oceanica)具有一种TE酶途径,该途径可以改变链长以产生一些较长脂肪酸的三种变体,但不能改变链长以产生多个中等长度的脂肪酸
因此,他们添加了一种来自柬埔寨植物的类似热电酶途径的基因——一种擅长用中等长度的链增加脂肪酸产量的酶
现在在大连理工大学,由冯和薛松领导的蛋白质工程师对酶进行了调整,从而可以产生不同链长的脂肪酸
鼠李属是许多植物物种的家园,这些植物也以其产油能力而闻名
但是,通过结合酶,研究小组表明,在N
oceanica '工厂'
研究人员希望这一基本框架现在将加速微绿球藻和其他含油微藻的其他物种中各种脂肪酸链长度的设计油的开发
“通过将二氧化碳、阳光和海水直接转化为特制油,这种微藻细胞工厂是负碳的,因此大规模养殖它们有助于保护我们的星球免受全球变暖的影响,”单细胞中心主任、该研究的资深作者之一徐健补充道
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