Synthetic Gene Network with Positive Feedback Loop Amplifies Cellulase Gene Expression in Neurospora crassa

正反馈的合成基因网络提高了粗糙脉孢菌中纤维素酶的表达

期刊：acs synthetic biology

IF：5.316

摘要：第二代生物燃料和木质纤维素生物燃料是可再生能源的有形资源，这对于通过减少碳排放量来应对气候变化至关重要。丝状真菌分泌的纤维素降解酶称为纤维素酶，可用于生产木质纤维素生物燃料。然而，纤维素酶的低效生产是工业规模生产第二代生物燃料的主要问题。我们使用计算模拟来设计和采用合成的正反馈环，增加了关键转录因子CLR-2的基因表达，从而激活粗糙脉孢菌中大量的纤维素酶的表达。CLR-2的过表达揭示了CLR-2在木质纤维素基因网络中的未被认知的作用，其能够在我们改造的工程化脉孢菌中，同时诱导大约50％的78个木质纤维素降解相关基因。由于参与纤维素降解途径的多种酶的协同作用，使得纤维素酶活性显着增加。我们的研究提供了一种利用数学建模和合成生物学来提高第二代生物燃料生产的纤维素酶合成效率的方法。