語音播報
在構(gòu)建高效細胞工廠的過程中,代謝途徑的合理設(shè)計至關(guān)重要。一般情況下,在微生物宿主中引入異源途徑是代謝工程和合成生物學的常用策略。這一策略可以擴展微生物的代謝潛能,實現(xiàn)從無到有的產(chǎn)品合成,并能夠優(yōu)化代謝通量,提高產(chǎn)品得率,實現(xiàn)從有到優(yōu)的轉(zhuǎn)變。然而,現(xiàn)有的異源途徑設(shè)計方法聚焦于產(chǎn)品合成的可行性即定性地從無到有進行途徑設(shè)計,而缺乏系統(tǒng)性的定量地從有到優(yōu)的異源途徑設(shè)計研究,限制了對大規(guī)模生化產(chǎn)品得率提升策略的研究。
近日,中國科學院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所開發(fā)了定量異源途徑設(shè)計方法QHEPath。利用這一方法,該研究系統(tǒng)評估了5種常用工業(yè)微生物在4種底物下合成300種生化產(chǎn)品的12,000個生物合成場景。結(jié)果表明,超過70%產(chǎn)品途徑的理論得率有潛力通過引入合適的異源反應(yīng)得以提升。同時,研究總結(jié)了13種通用的途徑優(yōu)化策略。這些策略分為碳節(jié)約類和能量節(jié)約類。其中,5種策略對100多種產(chǎn)品的得率提升均有效。進而,為了使生物學家能夠更便捷地應(yīng)用這一方法,該團隊搭建了在線異源途徑設(shè)計平臺QHEPath(https://qhepath.biodesign.ac.cn/)。該平臺能夠定量計算并可視化35種微生物宿主中產(chǎn)品的高得率合成途徑,并預(yù)測了文獻中多種產(chǎn)品的途徑優(yōu)化策略。
相關(guān)研究成果在線發(fā)表在Advanced Science上。研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項、天津市合成生物技術(shù)創(chuàng)新能力提升行動專項等的支持。
定量途徑設(shè)計工具QHEPath框架圖
© 1996 - 中國科學院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號-1 京公網(wǎng)安備110402500047號 網(wǎng)站標識碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號 郵編:100864
電話: 86 10 68597114(總機) 86 10 68597289(總值班室)
© 1996 - 中國科學院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號-1 京公網(wǎng)安備110402500047號 網(wǎng)站標識碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號 郵編:100864
電話: 86 10 68597114(總機) 86 10 68597289(總值班室)
© 1996 - 中國科學院 版權(quán)所有
京ICP備05002857號-1京公網(wǎng)安備110402500047號
網(wǎng)站標識碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號 郵編:100864
電話:86 10 68597114(總機)
86 10 68597289(總值班室)