Мутантный штамм дрожжей увеличивает производство омега-7 жирных кислот

от

Учёные из Института биоэнергетики и биопроцессов Циндао (QIBEBT) Китайской академии наук разработали богатый липидами мутантный штамм Saccharomyces cerevisiae с помощью высокопроизводительного метода скрининга без меток. Это открывает новые возможности для микробного производства пальмитолеиновой кислоты — омега-7 жирной кислоты, обладающей доказанными противовоспалительными и метаболическими преимуществами.

Результаты исследования опубликованы в журнале [Biotechnology for Biofuels and Bioproducts](https://doi.org/10.1186/s13068-025-02677-8).

Проблема и решение

Производство пальмитолеиновой кислоты в настоящее время в основном осуществляется из таких растений, как облепиха и макадамия, культивирование которых ограничено географическими условиями и низкой урожайностью. Хотя S. cerevisiae естественным образом производит пальмитолеиновую кислоту, низкое общее содержание липидов в ней препятствовало применению в промышленных масштабах.

Для решения этой проблемы исследовательская группа использовала комбинированный подход к мутагенезу — применяя антибиотик зеоцин и плазму атмосферного и комнатного давления (ARTP) для создания разнообразной библиотеки мутантных дрожжей. Затем они использовали систему проточной цитометрии с рамановской спектроскопией FlowRACS для отбора живых дрожжевых клеток с повышенным содержанием липидов путём анализа их собственных одноклеточных рамановских спектров. Это позволило отказаться от химических красителей или генетических репортёров.

Этот метод позволил выявить мутантный штамм MU2R48, который достиг содержания липидов 40,26% — на 30,85% больше, чем у родительского штамма SC018, при сохранении аналогичной продуктивности биомассы.

«FlowRACS позволяет проводить бестемповый, неинвазивный отбор клеток, продуцирующих липиды, с разрешением на уровне отдельных клеток, — сказала Цзи Сяотун, соавтор исследования и научный сотрудник QIBEBT. — Он напрямую связывает фенотип с функцией, не требуя генетической модификации или химической маркировки».

Многоуровневый анализ показал, что усиленное накопление липидов у MU2R48 обусловлено согласованными метаболическими изменениями: повышенная активность гликолиза, разложения этанола и пентозофосфатного пути способствовала увеличению производства ацетил-КоА и НАДФН — ключевых строительных блоков для синтеза жирных кислот, в то время как пути расщепления жирных кислот были подавлены.

Этот метаболический ремоделинг иллюстрирует, как целенаправленный мутагенез и передовой скрининг могут совместно оптимизировать микробное производство. Мутантный штамм обеспечивает потенциальную основу для биосинтеза пальмитолеиновой кислоты, как отметили исследователи.

Исследование подчёркивает ценность сочетания передовых технологий сортировки клеток с мультиомным анализом для разработки высокопроизводительных микробных штаммов без использования трансгенных методов.

Предоставлено [Chinese Academy of Sciences](https://english.cas.cn/)

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте