改造RNA聚合酶II提高酿酒酵母乙醇合成与耐受的首次报道

经典的工程菌株改造方法在改变多基因控制的复杂表型方面往往具有局限性。新加坡南洋理工大学的研究者对酿酒酵母的转录进行重编程，从而提高其乙醇的生产力与耐受性。重编程的对象是RNA聚合酶II（RNAP II），它催化合成mRNA及大多数snRNA和微RNA的前体，是转录过程中的关键组分。这是首次报道通过定向进化设计RNAP II以改变酿酒酵母表型，相关研究结果发表在近期的《Biotechnology for Biofuels》杂志。

在这项研究中，研究者采用易错PCR改造RNAP II。基于前期研究和提高耐受性增加乙醇合成的推测，研究者分离到对8%和10%乙醇耐受提高的突变体M1。在实验室极高重力（very high gravity，VHG）发酵条件下，M1的乙醇发酵浓度达到122g/L（占理论产率的96.58%），与对照相比增加了40%。DNA微阵列测定结果显示，在12h VHG发酵后，M1中有369个基因出现差异表达，它们参与了糖酵解、乙醇发酵和氧化应激反应等。这项研究证明了改造真核RNAP可改变全局转录，进而改善相应表型。

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