Il metanolo è una materia prima ideale per la bioproduzione che può avvantaggiare la neutralità del carbonio globale. Tuttavia, la tossicità del metanolo limita l'efficienza del metabolismo del metanolo verso la produzione biochimica.
Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. ZHOU Yongjin del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) del Accademia Cinese delle Scienze (CAS) ha dimostrato che la produzione ingegneristica di acidi grassi liberi dal solo metanolo provoca la morte cellulare con livelli cellulari ridotti di fosfolipidi nel lievito metilotrofico Ogataea polymorpha e la crescita cellulare viene ripristinata dall'evoluzione adattiva del laboratorio.
Il team ha progettato con successo lievito Ogataea polymorpha per la produzione efficiente di acidi grassi liberi (FFA) dal solo metanolo ricablando il metabolismo cellulare e alleviando la tossicità del metanolo.
In quanto ingrediente comune nella cottura al forno e nella produzione di birra, il lievito è un ospite perfetto per la produzione biologica a base di metanolo. L'efficienza del processo biosintetico può essere limitata dalla tossicità del metanolo, poiché il metabolismo del metanolo cellulare è rigorosamente controllato. Esistono informazioni limitate sulla tossicità del metanolo, sul metabolismo e sulla biosintesi del prodotto.
Gli scienziati hanno osservato una carenza di crescita di FFA ingegnerizzati che producono Ogataea polymorpha nel metanolo e questa carenza è stata ripristinata dall'evoluzione adattiva del laboratorio. L'analisi multi-omica (genomica, trascrittomica e lipidomica) ha mostrato che la sovrapproduzione di FFA perturbava l'emostasi dei fosfolipidi.
prof ZHOU disse, "Questo lavoro rivela i meccanismi della tossicità del metanolo durante le bioproduzioni e ottiene un'efficiente biotrasformazione del metanolo in prodotti a valore aggiunto per applicazioni industriali".
Riferimento della Gazzetta:
- Gao, J., Li, Y., Yu, W. et al. Il salvataggio del lievito dalla morte cellulare consente la sovrapproduzione di acidi grassi dal solo metanolo. Nat Metab 4, 932–943 (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00601-0
