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NREL:新颖的遗传学方法提高酶的效率

已有 2274 次阅读 2018-6-20 17:59 |个人分类:生物质能|系统分类:海外观察| 美国, DOE, NREL, 遗传学方法, 效率

2018619日,美国能源部(DOE)的国家可再生能源实验室(NREL)发布新闻稿,它和佐治亚大学的研究人员开发了一种新的基因工程技术,以显着提高酶分解生物量的能力。

 新的方法 - 扩增和合成生物学进化(EASy)使科学家能够加速微生物理想特性的进化。这种技术导致了来自两种不同细菌种类的酶的不寻常的融合,并促成了微生物将植物生物质的主要组分木质素转化为有价值的化学品的新兴应用。

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1  照片显示Gregg Beckham(左)、Christopher JohnsonJeffery Linger站在实验室里摄影:Dennis Schroeder / NREL

 他们是一篇新研究论文的合著者,他们详细介绍了他们如何提高酶在分解生物质方面的效率。

EASy方法可以将数百个包含特定酶代码的基因拷贝背对背合并到一个细胞中。这个重复的DNA区域为细胞提供了一种加速进化该基因的手段。这最终可以导致产生性能优异的酶。

 NREL国家生物能源中心的分子生物学家、新文章的合着者克里斯托弗约翰逊说:“我们可以做许多很多随机的变化,并用进化来鉴定那些感兴趣的变化。”通过增加基因剂量加速通路进化的染色体片段。

 这篇论文发表在美国国家科学院院刊上,由NREL的格雷厄姆多米尼克、Emily Fulk Paval KhannaJeffrey LingerGregg Beckham以及佐治亚大学的Melissa Tumen- VelasquezAlaa AhmedSarah LeeAlicia SchmidtMark EitemanEllen Neidle共同完成。

研究人员将来自细菌Amycolatopsis的酶GcoADNA编码插入到另一种细菌Acinetobacter baylyi ADP1中,使其与编码CatA酶的基因相邻。 EASy技术导致两种基因异常融合成为编码嵌合酶的单一基因。 

这种嵌合酶提供的特征是能够更有效地将木质素的一种组分(植物生物质的特别有弹性的部分)转化成燃料,并且塑料的前体如尼龙木质素包含约30%的生物质。

 “这是转换效率的问题,”灵格说。“如果你不使用这30%,那么你就把它扔掉了。我们正试图抓住这30%。”

 研究经费来自美国能源部生物能源技术办公室。

 NREL是美国能源部在可再生能源和能源效率研究和开发方面的主要国家实验室。 NREL由可持续能源联盟有限责任公司为DOE运营。

文献来源:https://www.nrel.gov/news/press/2018/novel-genetic-method-improves-efficiency-of-enzyme.html

 



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1 杨正瓴

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