Transcriptional engineering has rec

Transcriptional engineering has received significant attention for improving strains by modulating the behavior of transcription factors, which could be used to reprogram a series of gene transcriptions and enable multiple simultaneous modifications at the genomic level. In this study, engineering of the cAMP receptor protein (CRP) was explored with the aim of subtly balancing entire pathway networks and potentially improving lycopene production without significant genetic intervention in other pathways. Amino acid mutations were introduced to CRP by error-prone PCR, and three variants (mcrp26, mcrp159 and mcrp424) with increased lycopene productivity were screened. Combinations of three point mutations were then created via site-directed mutagenesis. The best mutant gene (mcrp26) was integrated into the genome of E. coli BW25113-BIE to replace the wild-type crp gene (MT-1), which resulted in a higher lycopene production (18.49 mg/g DCW) compared to the original strain (WT). The mutant strain MT-1 was further investigated in a 10-L bench-top fermentor with a lycopene yield of 128 mg/l at 20 h, approximately 25% higher than WT. DNA microarray analyses showed that 396 genes (229 up-regulated and 167 down-regulated) were differentially expressed in the mutant MT-1 compared to WT. Finally, the introduction of the mutant crp gene (mcrp26) increased β-carotene production in E. coli. This is the first report of improving the phenotype for metabolite overproduction in E. coli using a CRP engineering strategy.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วิศวกรรม transcriptional ได้รับความสนใจอย่างมีนัยสำคัญในการปรับปรุงสายพันธุ์โดยเกี่ยวพฤติกรรมปัจจัย transcription ซึ่งสามารถใช้ในการ reprogram ชุดของยีนกัน และเปิดใช้งานการปรับเปลี่ยนพร้อมกันหลายระดับ genomic ในการศึกษานี้ วิศวกรรมโปรตีนตัวรับที่แคมป์ (CRP) ที่อุดม ด้วยจุดมุ่งหมายของการหาสมดุลทางเดินทั้งเครือข่าย และอาจปรับปรุงผลิต lycopene ไม่สำคัญทางพันธุกรรมในมนต์อื่น ๆ กลายพันธุ์กรดอะมิโนถูกนำไป CRP โดย PCR มักผิดพลาด และสามตัวแปร (mcrp26, mcrp159 และ mcrp424) มีผลผลิตเพิ่มขึ้น lycopene มีฉาย ชุดของสามจุดกลายพันธุ์ได้นั้นผ่าน mutagenesis ไซต์โดยตรง ยีนการกลายพันธุ์ดี (mcrp26) ถูกรวมอยู่ในกลุ่มของ E. coli BW25113-หอพักแทนชนิดป่า crp ยีน (MT-1), ซึ่งส่งผลให้สูงกว่า lycopene ผลิต (18.49 mg/g DCW) เปรียบเทียบกับพันธุ์เดิม (WT) สายพันธุ์ที่กลายพันธุ์ MT-1 ถูกสอบสวนเพิ่มเติมใน fermentor บนม้านั่งที่ 10 L มี lycopene ผลผลิตของ 128 mg/l ที่ 20 h ประมาณ 25% สูงกว่าปริมาณ DNA microarray วิเคราะห์พบว่า ยีน 396 (229 ขึ้นควบคุมและควบคุมลง 167) ได้แสดง differentially ใน mutant MT-1 เปรียบเทียบกับ WT ในที่สุด แนะนำยีน crp กลายพันธุ์ (mcrp26) เพิ่มขึ้นβ-แคโรทีนผลิตใน E. coli รายงานแรกของ phenotype overproduction metabolite ใน E. coli ใช้ CRP วิศวกรรมกลยุทธ์สำหรับการปรับปรุงอยู่

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วิศวกรรมการถอดรหัสได้รับความสนใจอย่างมีนัยสำคัญในการปรับปรุงสายพันธุ์โดยการปรับพฤติกรรมของถอดความปัจจัยซึ่งสามารถใช้ในการ reprogram ชุดของยีนทานและเปิดใช้งานพร้อมกันหลายการปรับเปลี่ยนในระดับจีโนม ในการศึกษานี้วิศวกรรมโปรตีนตัวรับค่าย (CRP) มีการสำรวจมีวัตถุประสงค์ของการสมดุลอย่างละเอียดเครือข่ายทางเดินทั้งหมดและอาจปรับปรุงการผลิตไลโคปีโดยไม่มีการแทรกแซงทางพันธุกรรมที่มีนัยสำคัญในทางเดินอื่น ๆ การกลายพันธุ์ของกรดอะมิโนถูกนำไป CRP โดยวิธี PCR ผิดพลาดได้ง่ายและสามสายพันธุ์ (mcrp26, mcrp159 และ mcrp424) ที่มีการผลิตเพิ่มขึ้นไลโคปีนได้รับการคัดเลือก การรวมกันของสามจุดกลายพันธุ์ที่ถูกสร้างขึ้นแล้วผ่านทางเว็บไซต์ฉับกำกับ ยีนกลายพันธุ์ที่ดีที่สุด (mcrp26) ถูกรวมอยู่ในจีโนมของเชื้อ E. coli BW25113-BIE เพื่อทดแทนป่าชนิดยีน CRP (MT-1) ซึ่งมีผลในการผลิตไลโคปีนที่สูงขึ้น (18.49 mg / g DCW) เมื่อเทียบกับ สายพันธุ์ดั้งเดิม (น้ำหนัก) สายพันธุ์ที่กลายพันธุ์ MT-1 ถูกตรวจสอบต่อไปในถังหมักม้านั่งบน 10-L ที่มีอัตราผลตอบแทนจากไลโคปีน 128 mg / l ที่ 20 ชั่วโมงประมาณ 25% สูงกว่า WT microarray ดีเอ็นเอการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่ายีนที่ 396 (229 ขึ้นควบคุมและ 167 ควบคุมลง) ได้รับการแสดงความแตกต่างกันในการกลายพันธุ์ MT-1 เมื่อเทียบกับ WT ในที่สุดการเปิดตัวของยีนกลายพันธุ์ CRP (mcrp26) เพิ่มกำลังการผลิตβแคโรทีนในเชื้อ E. coli รายงานนี้เป็นรายงานแรกของการปรับปรุงฟีโนไทป์สำหรับ metabolite มากเกินไปในเชื้อ E. coli โดยใช้กลยุทธ์ CRP วิศวกรรม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ลองวิศวกรรมได้รับอย่างมากในการปรับปรุงสายพันธุ์โดยของพฤติกรรมของปัจจัยการถอดความ , ซึ่งสามารถใช้เพื่อ reprogram ชุดของยีนกัน และให้ปรับเปลี่ยนพร้อมกันหลายในระดับจีโนม . ในการศึกษานี้วิศวกรรมของค่ายรับโปรตีน ( ขาด ) สำรวจที่มีวัตถุประสงค์ของเครือข่ายเส้นทางทั้งหมดอย่างละเอียดสมดุลและอาจเพิ่มไลโคปีนการผลิตโดยไม่มีการแทรกแซงทางพันธุกรรมที่สำคัญในเส้นทางอื่น ๆ กรดอะมิโนการกลายพันธุ์ถูกนำโดยข้อผิดพลาดซึ่งมักจะขาด และสามตัวแปร ( mcrp26 mcrp159 , และ mcrp424 ) กับการเพิ่มไลโคปีนเพิ่มมุ้งลวดชุดสามจุดกลายพันธุ์แล้วสร้างผ่านเว็บไซต์โดยตรงของ . ยีนกลายพันธุ์ที่ดีที่สุด ( mcrp26 ) ถูกรวมอยู่ในจีโนมของเชื้อ E . coli bw25113-bie แทนที่ของซีรีแอกทีฟโปรตีนยีน ( mt-1 ) ซึ่งส่งผลให้ในการผลิตไลโคปีนสูง ( การบริหาร mg / g dcw ) เมื่อเทียบกับสายพันธุ์ดั้งเดิม ( WT )การ mt-1 สายพันธุ์ที่กลายพันธุ์การศึกษาเพิ่มเติมในม้านั่ง 10-l ด้านบนถังที่มีไลโคปีน ผลผลิตของ 128 mg / l ที่ 20 ชั่วโมง ประมาณ 25 % สูงกว่าดีเอ็นเอ microarray วิเคราะห์โดยน้ำหนัก พบว่า มียีน ( คุณสามารถและเพื่อลงควบคุม ) แสดงออกแตกต่างกันใน mt-1 กลายพันธุ์ เมื่อเทียบกับน้ำหนักในที่สุดการค้นหายีนที่กลายพันธุ์ ( mcrp26 บีตา - แคโรทีน ) เพิ่มการผลิตใน E . coli นี่คือรายงานแรกของการปรับปรุงการสำหรับ overproduction ไลท์ใน E . coli ใช้ซีรีแอกทีฟโปรตีนวิศวกรรมกลยุทธ์