الميثانول هو مادة أولية مثالية للتصنيع الحيوي يمكن أن تفيد معادلة الكربون العالمية. ومع ذلك ، فإن سمية الميثانول تحد من كفاءة استقلاب الميثانول تجاه الإنتاج الكيميائي الحيوي.
في الآونة الأخيرة ، قامت مجموعة بحثية بقيادة البروفيسور ZHOU Yongjin من معهد داليان للفيزياء الكيميائية (DICP) في الأكاديمية الصينية للعلوم أظهرت (CAS) أن الإنتاج الهندسي للأحماض الدهنية الحرة من الميثانول الوحيد يؤدي إلى موت الخلايا مع انخفاض المستويات الخلوية للفوسفوليبيدات في الخميرة الميثيلوتروفيك أوغاتيا بوليمورفا ، ويتم استعادة نمو الخلايا عن طريق التطور المعملي التكيفي.
تم تصميم الفريق بنجاح خميرة Ogataea polymorpha للإنتاج الفعال للأحماض الدهنية الحرة (FFA) من الميثانول الوحيد عن طريق إعادة توصيل الأيض الخلوي وتخفيف سمية الميثانول.
كمكون شائع في الخبز والتخمير ، تعد الخميرة مضيفًا مثاليًا للتصنيع الحيوي القائم على الميثانول. قد يتم تقييد كفاءة عملية التخليق الحيوي بسبب سمية الميثانول ، حيث يتم التحكم بشكل صارم في استقلاب الميثانول الخلوي. هناك معلومات محدودة عن سمية الميثانول ، والتمثيل الغذائي ، والتخليق الحيوي للمنتج.
لاحظ العلماء نقص نمو FFA المصمم هندسيًا الذي ينتج Ogataea polymorpha في الميثانول ، وقد تمت استعادة هذا النقص من خلال تطور المختبر التكيفي. أظهر تحليل Multi-omics (الجينوميات ، و transcriptomics ، و lipidomics) أن فرط إنتاج FFA تسبب في اضطراب إرقاء الفسفوليبيد.
البروفيسور زهو محمد, "يكشف هذا العمل عن آليات سمية الميثانول أثناء الإنتاج الحيوي ويحقق التحول الحيوي الفعال للميثانول إلى منتجات ذات قيمة مضافة للتطبيقات الصناعية."
المرجع مجلة:
- جاو ، ج ، لي ، واي ، يو ، دبليو وآخرون. يساعد إنقاذ الخميرة من موت الخلايا على زيادة إنتاج الأحماض الدهنية من الميثانول الوحيد. نات متعب 4 ، 932-943 (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00601-0
