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泛亚电竞推出的跨物种诱导系统提升细菌蛋白表达与代谢途径调节简介

发布时间:2025-02-28   信息来源:闻人康珍

近期,江南大学的刘龙老师团队在《Nucleic Acids Research》(IF 166)上发表了题为《跨物种诱导系统用于提升蛋白表达及细菌中多重代谢途径的精细调控》的研究文章,其中泛亚电竞的StarLighter热启动TaqPro PCR预混液(FS-P5001)有幸参与,为该研究贡献了一份力量!

泛亚电竞推出的跨物种诱导系统提升细菌蛋白表达与代谢途径调节简介

诱导系统在代谢工程和合成生物学的应用中至关重要,它们通过添加特定诱导剂精确调控基因的激活与抑制。与组成型表达系统相比,诱导系统能够显著减轻宿主细胞的代谢负担,从而提升包括重组蛋白、平台化学品和生物聚合物在内的各种工业产品的产量。然而,大多数诱导系统往往具备菌株特异性,限制了它们在跨菌株比较分析和应用中的广泛使用。

本研究介绍了一种新的跨物种诱导系统,能够有效提升细菌中蛋白质的表达以及对多重代谢途径的精细调控。研究团队开发了两种重建的诱导系统(PphlF3R1和无水四环素诱导系统Ptet2R2*),并在三种模式微生物(大肠杆菌、枯草芽孢杆菌及谷氨酸棒状杆菌)中进行了验证。

为此,研究人员选择了9个已报道的诱导系统,包括IPTG诱导系统和木糖诱导系统。通过理性设计与随机突变重构这些系统,使其在不同菌株中有效表达。同时,引入突变抑制子表达文库进一步优化诱导系统,以减少泄漏表达。研究还将诱导系统分别置于质粒和基因组上,系统测试其在大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和谷氨酸棒状杆菌中的表达性能。

最终,成功构建了两个跨物种诱导系统:DAPG诱导系统PphlF3R1和无水四环素(aTc)诱导系统Ptet2R2*。经过优化,P_tet2R2*在所有三种菌株中均展现出低泄漏性、宽动态范围、足够的表达强度和适当的敏感性。该系统已被用于对多种报告蛋白(sfGFP、mCherry和mScarlet3)和基因簇(crtEIB、crtEIBY和vioABCDE)的有效调控。

此外,研究中还开发了基于T7 RNA聚合酶(T7RNAP)和dCas12a的单输入基因回路,以同时激活和抑制基因表达。这项研究的推出,为跨物种诱导系统的实施提供了新思路,对比较不同菌株间的基因表达与功能,以及在合成生物学和代谢工程中构建更为复杂的生物系统,具有重要的应用价值。通过这种系统,研究人员能够更高效地控制蛋白质的表达与代谢途径的调控,从而提升生物合成的效率和产量,助力于泛亚电竞在生物医疗领域的不断创新与发展。