Metanol jest idealnym surowcem do bioprodukcji, który może przynieść korzyści w zakresie globalnej neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla. Jednak toksyczność metanolu ogranicza wydajność metabolizmu metanolu w kierunku produkcji biochemicznej.
Niedawno grupa badawcza kierowana przez prof. ZHOU Yongjina z Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) Chińska Akademia Nauk (CAS) wykazał, że inżynieryjna produkcja wolnych kwasów tłuszczowych z samego metanolu powoduje śmierć komórki przy obniżonym poziomie komórkowym fosfolipidów w metylotroficznych drożdżach Ogataea polymorpha, a wzrost komórek zostaje przywrócony przez adaptacyjną ewolucję laboratoryjną.
Zespół pomyślnie zaprojektowany drożdże Ogataea polymorpha do wydajnej produkcji wolnych kwasów tłuszczowych (WKT) z samego metanolu poprzez zmianę metabolizmu komórkowego i łagodzenie toksyczności metanolu.
Drożdże, będące powszechnym składnikiem pieczenia i warzenia piwa, są doskonałym gospodarzem dla bioprodukcji opartej na metanolu. Wydajność procesu biosyntezy może być ograniczona przez toksyczność metanolu, ponieważ metabolizm metanolu w komórkach jest ściśle kontrolowany. Istnieją ograniczone informacje na temat toksyczności metanolu, metabolizmu i biosyntezy produktu.
Naukowcy zaobserwowali niedobór wzrostu zmodyfikowanych FFA wytwarzających Ogataea polymorpha w metanolu, a niedobór ten został przywrócony przez adaptacyjną ewolucję laboratoryjną. Analiza multiomiczna (genomika, transkryptomika i lipidomika) wykazała, że nadprodukcja FFA zaburza hemostazę fosfolipidów.
prof. ZHOU powiedziany, „Ta praca ujawnia mechanizmy toksyczności metanolu podczas bioprodukcji i zapewnia wydajną biotransformację metanolu w produkty o wartości dodanej do zastosowań przemysłowych”.
Referencje czasopisma:
- Gao, J., Li, Y., Yu, W. i in. Ratowanie drożdży przed śmiercią komórkową umożliwia nadprodukcję kwasów tłuszczowych z samego metanolu. Nat Metab 4, 932-943 (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00601-0
