आईएसएसएन: 2471-9315
ऐली झांग, युहान गाओ, जिंगज़ी ली और होंगक्सिंग जिन
उद्देश्य: इथेनॉल की तुलना में इसकी उच्च ऑक्टेन संख्या और उच्च ऊर्जा घनत्व के कारण आइसोब्यूटेनॉल को अगली पीढ़ी का जैव ईंधन माना जाता है। हालाँकि, आइसोब्यूटेनॉल जैवसंश्लेषण के दौरान, इथेनॉल और ग्लिसरॉल प्रमुख अवांछित उपोत्पाद हैं। सैक्रोमाइसिस सेरेविसिया में आइसोब्यूटेनॉल उत्पादन को बेहतर बनाने के लिए, हमने इथेनॉल और ग्लिसरॉल टाइटर्स को खत्म करने के लिए आणविक जीव विज्ञान और आनुवंशिक पुनर्संयोजन तकनीकों का उपयोग किया।
विधियाँ: इस अध्ययन में, सैक्रोमाइसिस सेरेविसिया के माइक्रोएरोबिक किण्वन में आइसोब्यूटेनॉल उत्पादन को बढ़ाने के लिए GPD2 और PDC6 को हटा दिया गया था। इंजीनियर स्ट्रेन HZAL-13 (PGK1p-BAT2 gpd2Δ::RYUR) का निर्माण BAT2 (जो एक ब्रांच्ड-चेन एमिनो-एसिड एमिनोट्रांस्फरेज को एनकोड करता है) को ओवरएक्सप्रेस करके और GPD2 (जो ग्लिसरॉल-3-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज को एनकोड करता है) को हटाकर किया गया था। इंजीनियर स्ट्रेन HZAL-14 (PGK1p-BAT2 pdc6Δ::R gpd2Δ::RYUR) को HZAL-13 pILV2 में PDC6 (जो पाइरूवेट डिकार्बोक्सिलेज को एनकोड करता है) को और हटाकर प्राप्त किया गया था। फिर हमने इंजीनियर स्ट्रेन और कंट्रोल स्ट्रेन के किण्वन प्रदर्शन का परीक्षण किया। माइक्रोएरोबिक किण्वन के दौरान, संवर्धन को 30°C पर बिना अवरोध वाले शेक फ्लास्क में 100 ml माध्यम के साथ 48 घंटे तक 100 रेव/मिनट की निरंतर गति से रखा गया।
परिणाम: नियंत्रण स्ट्रेन, HZAL–13 pILV2 और HZAL–14 pILV2 के अधिकतम आइसोब्यूटेनॉल टिटर क्रमशः 29.8 mg/l, 162.3 mg/l और 309.3 mg/l थे। ये परिणाम दर्शाते हैं कि PDC6 और GPD2 को हटाने के माध्यम से ग्लिसरॉल गठन और इथेनॉल जैवसंश्लेषण को कम करने से एस. सेरेविसिया में आइसोब्यूटेनॉल टिटर में नाटकीय रूप से वृद्धि हो सकती है।
निष्कर्ष: आइसोब्यूटेनॉल जैवसंश्लेषण मार्ग में संबंधित जीनों की अति अभिव्यक्ति और ग्लिसरॉल और इथेनॉल जैवसंश्लेषण को कोड करने वाले प्रमुख जीनों का विलोपन, सैक्रोमाइसिस सेरेविसिया में आइसोब्यूटेनॉल टिटर को बढ़ाने के लिए एक आशाजनक रणनीति है।