Methanol is een ideale grondstof voor bioproductie die de wereldwijde koolstofneutraliteit ten goede kan komen. De toxiciteit van methanol beperkt echter de efficiëntie van het methanolmetabolisme in de richting van biochemische productie.
Onlangs heeft een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. ZHOU Yongjin van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Wetenschapsacademie (CAS) heeft aangetoond dat technische productie van vrije vetzuren uit enige methanol leidt tot celdood met verlaagde cellulaire niveaus van fosfolipiden in de methylotrofe gist Ogataea polymorpha, en celgroei wordt hersteld door adaptieve laboratoriumevolutie.
Het team heeft met succes ontworpen gist Ogataea polymorpha voor efficiënte productie van vrije vetzuren (FFA) uit enige methanol door het cellulaire metabolisme opnieuw te bedraden en de methanoltoxiciteit te verlichten.
Als een veelgebruikt ingrediënt bij bakken en brouwen, is gist een perfecte gastheer voor op methanol gebaseerde bioproductie. De efficiëntie van het biosynthetische proces kan worden beperkt door methanoltoxiciteit, aangezien het cellulaire methanolmetabolisme strikt wordt gecontroleerd. Er is beperkte informatie over de toxiciteit van methanol, het metabolisme en de biosynthese van het product.
Wetenschappers observeerden groeigebrek van gemanipuleerde FFA-producerende Ogataea polymorpha in methanol, en dit tekort werd hersteld door adaptieve laboratoriumevolutie. Multi-omics-analyse (genomics, transcriptomics en lipidomics) toonde aan dat overproductie van FFA de fosfolipide-hemostase verstoorde.
prof. ZHOU zei, "Dit werk onthult de mechanismen van methanoltoxiciteit tijdens bioproducties en bereikt een efficiënte methanolbiotransformatie naar producten met toegevoegde waarde voor industriële toepassingen."
Journal Reference:
- Gao, J., Li, Y., Yu, W. et al. Het redden van gist van celdood maakt overproductie van vetzuren uit enige methanol mogelijk. Nat Metab 4, 932-943 (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00601-0
