Short branched-chain fatty acids (S

Short branched-chain fatty acids (SBCFAs, C4-6) are versatile platform intermediates for the production
of value-added products in the chemical industry. Currently, SBCFAs are mainly synthesized chemically,
which can be costly and may cause environmental pollution. In order to develop an economical and
environmentally friendly route for SBCFA production, we engineered Saccharomyces cerevisiae, a model
eukaryotic microorganism of industrial significance, for the overproduction of SBCFAs. In particular, we
employed a combinatorial metabolic engineering approach to optimize the native Ehrlich pathway in S.
cerevisiae. First, chromosome-based combinatorial gene overexpression led to a 28.7-fold increase in the
titer of SBCFAs. Second, deletion of key genes in competing pathways improved the production of SBCFAs
to 387.4 mg/L, a 31.2-fold increase compared to the wild-type. Third, overexpression of the ATP-binding
cassette (ABC) transporter PDR12 increased the secretion of SBCFAs. Taken together, we demonstrated
that the combinatorial metabolic engineering approach used in this study effectively improved SBCFA
biosynthesis in S. cerevisiae through the incorporation of a chromosome-based combinatorial gene
overexpression strategy, elimination of genes in competitive pathways and overexpression of a native
transporter. We envision that this strategy could also be applied to the production of other chemicals in S.
cerevisiae and may be extended to other microbes for strain improvement

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กรดไขมันสำหรับ branched โซ่สั้น (SBCFAs, C4-6) มีหลากหลายแพลตฟอร์ม intermediates สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มในอุตสาหกรรมเคมี ในปัจจุบัน SBCFAs มีหลักสังเคราะห์สารเคมีซึ่งสามารถค่าใช้จ่าย และอาจทำให้เกิดมลภาวะ การพัฒนาที่ประหยัด และเส้นทางที่เป็นมิตรสำหรับการผลิต SBCFA เราวิศวกรรม Saccharomyces cerevisiae แบบจุลินทรีย์ eukaryotic อุตสาหกรรมสำคัญต่อ มากเกินไปของ SBCFAs โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราใช้วิธีการแบบเผาผลาญวิศวกรรมเพื่อเพิ่มทางเดิน Ehrlich ดั้งเดิมใน s ได้cerevisiae Overexpression แรก ใช้โครโมโซมยีนแบบที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นที่ 28.7-fold ในการtiter ของ SBCFAs ที่สอง ลบของยีนสำคัญในเส้นทางแข่งขันปรับปรุงการผลิตของ SBCFAs387.4 mg/l เพิ่ม 31.2-fold เมื่อเทียบกับป่าชนิด สาม overexpression ของ ATP-รวมเทป (ABC) ขนส่ง PDR12 เพิ่มการหลั่งของ SBCFAs เราถ่ายด้วยกัน สาธิตว่า แบบเผาผลาญวิศวกรรมวิธีการที่ใช้ในการศึกษานี้มีประสิทธิภาพดีขึ้น SBCFAการสังเคราะห์ใน S. cerevisiae ผ่านประสานตามโครโมโซมยีนแบบกลยุทธ์ overexpression กำจัดยีนในเส้นทางแข่งขันและ overexpression ของดั้งเดิมขนส่ง เรานึกภาพว่า กลยุทธ์นี้อาจสามารถใช้กับการผลิตสารเคมีอื่น ๆ ใน s ได้cerevisiae และอาจขยายเพื่อให้จุลินทรีย์อื่น ๆ สำหรับการปรับปรุงสายพันธุ์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กรดสั้นโซ่กิ่งไขมัน (SBCFAs, C4-6) เป็นตัวกลางแพลตฟอร์มที่หลากหลายสำหรับการผลิต
ของผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มในอุตสาหกรรมเคมี ปัจจุบันมีการสังเคราะห์ SBCFAs ส่วนใหญ่ทางเคมี
ซึ่งอาจจะเป็นค่าใช้จ่ายและอาจก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อที่จะพัฒนาเศรษฐกิจและ
เส้นทางที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับการผลิต SBCFA เราออกแบบ Saccharomyces cerevisiae, รูปแบบ
จุลินทรีย์ eukaryotic อุตสาหกรรมที่มีความสำคัญสำหรับการผลิตล้นเกินของ SBCFAs โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เรา
จ้างวิธีการวิศวกรรมการเผาผลาญรวมกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเดิน Ehrlich พื้นเมือง S.
cerevisiae แรกโครโมโซมตามแสดงออกของยีน combinatorial นำไปสู่การเพิ่มขึ้น 28.7 เท่าใน
titer ของ SBCFAs ประการที่สองการลบของยีนที่สำคัญในการเตรียมความพร้อมระดับการแข่งขันที่ดีขึ้นการผลิตของ SBCFAs
เพื่อ 387.4 มิลลิกรัม / ลิตรเพิ่มขึ้น 31.2 เท่าเมื่อเทียบกับชนิดป่า ประการที่สามการแสดงออกของเอทีพีผูกพัน
เทป (ABC) transporter PDR12 เพิ่มขึ้นการหลั่งของ SBCFAs นำมารวมกันเราแสดงให้เห็น
ว่าวิธีการวิศวกรรมการเผาผลาญ combinatorial ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น SBCFA
สังเคราะห์ใน S. cerevisiae ผ่านรวมตัวกันของยีน combinatorial โครโมโซมตาม
กลยุทธ์การแสดงออกการกำจัดของยีนในทางเดินที่แข่งขันและการแสดงออกของพื้นเมือง
ขนย้าย เรามองเห็นว่ากลยุทธ์นี้ยังสามารถนำไปใช้ผลิตสารเคมีอื่น ๆ ในที่ S
cerevisiae และอาจจะขยายไปยังจุลินทรีย์อื่น ๆ เพื่อการปรับปรุงสายพันธุ์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สั้นโซ่กิ่งกรดไขมัน ( sbcfas c4-6 intermediates , ) เป็นแพลตฟอร์มที่หลากหลายสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มในอุตสาหกรรมเคมี ขณะนี้ sbcfas ส่วนใหญ่สังเคราะห์ทางเคมี ,ซึ่งอาจเป็นบทเรียนราคาแพง และอาจจะก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อพัฒนาเศรษฐกิจและเส้นทางที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพื่อการผลิต sbcfa เราออกแบบ Saccharomyces cerevisiae , โมเดลความแตกต่างระหว่างความสำคัญต่ออุตสาหกรรมสำหรับ overproduction ของ sbcfas . โดยเฉพาะเราการใช้วิธีการทางวิศวกรรมเพิ่มประสิทธิภาพการเผาผลาญพื้นเมืองลิช ทางเดินในเกาหลีใต้S . cerevisiae . ก่อนการใช้ยีนโครโมโซม overexpression นำไปสู่ 28.7-fold เพิ่มในระดับ sbcfas . วินาทีลบยีนสำคัญในเส้นทางการแข่งขันการปรับปรุงการผลิตของ sbcfasเพื่อ 387.4 mg / L , 31.2-fold เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับยา . 3 overexpression ของเอทีพี ผูกพันเทป ( ABC ) pdr12 ขนส่งเพิ่มการหลั่งของ sbcfas . ถ่ายด้วยกัน เราแสดงที่เชิงวิศวกรรมการเผาผลาญอาหาร วิธีการที่ใช้ในการศึกษา sbcfa ขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพชีวสังเคราะห์ของ S . cerevisiae ผ่านการจดทะเบียนของโครโมโซมยีนจากเยอรมนีกลยุทธ์ overexpression , การแข่งของยีนในเส้นทางแข่งขัน และ overexpression ของพื้นเมืองขนส่ง . เราวาดภาพว่ากลยุทธ์นี้อาจยังสามารถใช้กับการผลิตของสารเคมีอื่น ๆ ในเกาหลีใต้S . cerevisiae และอาจจะขยายเพื่อการปรับปรุงสายพันธุ์จุลินทรีย์อื่น ๆ