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加快打造原始創(chuàng)新策源地,,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),,努力搶占科技制高點,,為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻(xiàn),。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場,、面向國家重大需求,、面向人民生命健康,,率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,,率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu),。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 科研進展

天津工生所在谷氨酸棒桿菌全基因組規(guī)模篩選新型功能元件方面獲進展

2024-11-12 天津工業(yè)生物技術(shù)研究所
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工業(yè)菌種是生物制造的重要競爭力,。研究微生物底盤并發(fā)現(xiàn)與目標(biāo)產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)的高效功能元件是工業(yè)菌種領(lǐng)域的研究熱點。谷氨酸棒桿菌是氨基酸工業(yè)生產(chǎn)的主力菌,。而谷氨酸棒桿菌基因組約50%的基因功能尚不明晰,,功能元件的系統(tǒng)挖掘亟待研究。

近日,,中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所實現(xiàn)了谷氨酸棒桿菌全基因組規(guī)模單基因過表達(dá)庫的自動化構(gòu)建與高通量篩選,,鑒定了多個影響滲透壓耐受性和氨基酸產(chǎn)量的新型功能元件。該研究利用天津工生所生物鑄造廠,,構(gòu)建了覆蓋谷氨酸棒桿菌全基因組99.7%的單基因過表達(dá)庫,,并建立了資源共享網(wǎng)站。同時,,該研究通過全自動,、實時生長曲線測定建立了新型功能元件的高通量篩選方法;通過全文庫篩選獲得了15個可提高滲透壓耐受和L-賴氨酸產(chǎn)量的新元件,,如新型轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子和DNA修復(fù)蛋白,,并揭示了滲透壓耐受新機制。進一步,,研究對近400個膜轉(zhuǎn)運蛋白子庫進行篩選,,獲得了在谷氨酸棒桿菌和大腸桿菌中高效、特異的新型L-蘇氨酸外排蛋白,。研究將新型外排蛋白應(yīng)用于L-蘇氨酸生產(chǎn)菌株改造,,實現(xiàn)了目前最高水平的谷氨酸棒桿菌L-蘇氨酸生產(chǎn)

上述研究作為生物鑄造廠的應(yīng)用場景之一,,提供了新型功能元件篩選的系統(tǒng)策略。這一策略可以擴展應(yīng)用于其他工業(yè)微生物和高水平工業(yè)菌種的創(chuàng)制研究,。同時,,該研究構(gòu)建的全基因組規(guī)模菌種庫,有望成為基礎(chǔ)生物學(xué)研究和氨基酸開發(fā)等的工業(yè)菌種資源,。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《生物技術(shù)趨勢》(Trends in Biotechnology)上,。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會,、科學(xué)技術(shù)部、中國科學(xué)院,、天津市的支持,。

論文鏈接

全基因組規(guī)模篩選谷氨酸棒桿菌新功能元件示意圖

打印 責(zé)任編輯:侯茜

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