科学家构建可自我调控代谢的细胞工厂

在生物发酵领域，菌体生长代谢和生产目的产物的次生代谢共同竞争营养物质，这二者之间的矛盾一直是限制细胞高效生产的因素。
近日，山东大学微生物技术国家重点实验室的研究团队在生物技术领域著名杂志《ACS synthetic biology》发表了题为“Quorum Sensing-Based Dual-Function Switch and Its Application in Solving Two Key Metabolic Engineering Problems”的论文。提出了解决这一问题全新方案。
研究人员开发了一种双向响应小分子诱导物酰基高丝氨酸内酯（AHL）的基因开关。当细菌密度较低时，AHL浓度较低，细菌进行生长代谢；当菌体密度上升，AHL积累到阈值时，生长代谢停止，细菌转向生长目的产品。通过这种方式，将聚-β-羟基丁酸（PHB）的发酵效率提升了12倍，5-氨基乙酰丙酸（ALA）的发酵效率提升了6倍。
作者认为，该开关为未来细胞工厂代谢的自动调控提供了新方案，大大降低了发酵过程的人工检测成本，提升了经济效益。
论文链接：https://doi.org/10.1021/acssynbio.9b00290
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