Methanol er et ideelt råmateriale til biofremstilling, der kan gavne global kulstofneutralitet. Imidlertid begrænser toksiciteten af methanol effektiviteten af methanolmetabolisme mod biokemisk produktion.
For nylig har en forskergruppe ledet af prof. ZHOU Yongjin fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) i Chinese Academy of Sciences (CAS) har vist, at ingeniørproduktion af frie fedtsyrer fra tunge methanol resulterer i celledød med nedsatte cellulære niveauer af fosfolipider i den methylotrofe gær Ogataea polymorpha, og cellevækst genoprettes ved adaptiv laboratorieudvikling.
Holdet udviklede med succes gær Ogataea polymorpha til effektiv produktion af frie fedtsyrer (FFA) fra tunge methanol ved at omkoble cellulær metabolisme og lindre methanoltoksiciteten.
Som en almindelig ingrediens i bagning og brygning er gær en perfekt vært til methanol-baseret bio-fremstilling. Effektiviteten af den biosyntetiske proces kan være begrænset af methanoltoksicitet, da cellulær methanolmetabolisme er strengt kontrolleret. Der er begrænset information om methanoltoksicitet, metabolisme og produktbiosyntese.
Forskere observerede vækstmangel af konstrueret FFA, der producerer Ogataea polymorpha i methanol, og denne mangel blev genoprettet ved adaptiv laboratorieudvikling. Multi-omics-analyse (genomics, transcriptomics og lipidomics) viste, at FFA-overproduktion forstyrrede fosfolipidhæmostase.
Prof. ZHOU sagde, "Dette arbejde afslører mekanismerne for methanol-toksicitet under bioproduktioner og opnår effektiv methanol-biotransformation til værdiskabende produkter til industrielle anvendelser."
Journal Reference:
- Gao, J., Li, Y., Yu, W. et al. Redning af gær fra celledød muliggør overproduktion af fedtsyrer fra tunge methanol. Nat Metab 4, 932-943 (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00601-0
