益生菌发酵工程生产β-胡萝卜素

研究人员转基因酵母益生菌生产β-胡萝卜素在实验室老鼠的勇气。工作的推进了效用研究人员所做的细节如何使用一套基因工程工具修改酵母。

“有明显的优势能够工程师益生菌,使他们产生所需的分子对需要的地方,”内森•克鲁克说,该研究的通讯作者,化学和生物分子工程学助理教授在北卡罗莱纳州立大学。“你不是只是运送药物或营养物质;你是有效的现场生产药物或营养。”

这项研究主要针对一个叫做酿酒boulardii益生菌酵母。被认为是肠道内益生菌因为它能生存和发展,而其他大多数酵母物种不能忍受热或被胃酸分解。它还可以抑制某些肠道感染。

以前的研究已经表明,它是可能的修改美国boulardii小鼠肠道产生特定的蛋白质。和有许多行之有效的工具对面包酵母基因工程、酿酒酵母——这是在各种各样的生物制造应用程序中使用。骗子和他的同事想要更好的理解基因工程工具将在美国boulardii工作。

具体地说,研究人员观察了两个工具,被广泛用于基因与CRISPR系统编辑和几十种工具,是专门为修改美国酵母。

“我们有点惊讶,大多数美国酵母工具在美国boulardii很好工作,“骗子说。“老实说,我们松了一口气,因为虽然他们基因相似,两个物种之间的差异使美国boulardii如此有趣,从治疗的角度。”

一旦建立了工具箱的可行性,研究人员选择演示其功能修改美国boulardii生产β-胡萝卜素。他们的理由是乏味的和雄心勃勃的。

“一方面,β-胡萝卜素是橙色的,所以我们可以告诉我们如何做仅仅通过观察酵母在培养皿的殖民地:他们确实改变了颜色,“骗子说。“更雄心勃勃的层面,我们知道β-胡萝卜素是一种主要的维生素原a类胡萝卜素,这意味着它可以被身体转化成维生素a,我们知道维生素a缺乏是一个主要公共卫生问题在世界的许多地方。为什么不尝试开发一些有潜力成为有用吗?”

研究人员测试修改后的美国boulardii在小鼠模型,发现酵母细胞成功创建了β-胡萝卜素在小鼠的肠道。

“这是一个概念验证,所以有很多突出的问题,“骗子说。“多少β-胡萝卜素吸收的老鼠呢?这些生物相关的大量的β-胡萝卜素吗?它在人类工作吗?所有这些都是我们将在未来的工作需要解决的问题。但是我们很兴奋地看到发生了什么。我们兴奋,这些工具现在公开供他人使用的研究团体。”

参考:柯林斯SP, Durmusoglu D,艾尔'Abri et Al .原位生物制造的小分子在哺乳动物肠道益生菌酿酒boulardii。ACS Synth杂志。2021年。doi: 10.1021 / acssynbio.0c00562

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