范德比尔特科学家调整蓝藻的生物钟

碳汇土壤课程 2024-09-20 02:54:19
范德比尔特科学家调整蓝藻的生物钟

Carl H. Johnson,科尼利尔斯·范德比尔特生物科学教授

经过hamiltcl编辑

科尼利尔斯·范德比尔特大学生物科学教授Carl H. Johnson和范德比尔特大学的科学家团队成功地调整了蓝藻的日常生物钟,使蓝绿藻成为可再生燃料、化学品和药物(如胰岛素)的更多产者。

蓝藻就像小作坊,生产从药物到燃料的各种产品。多年来,科学家们一直致力于使蓝细菌成为一个更加多产和多功能的微生物细胞工厂。然而,对大肠杆菌和酵母等其他微生物的研究进展没有那么快。

因为微生物的基因表达受到其内部时钟的严格控制,蓝藻有一个内置的“贪睡按钮”这约翰逊实验室通过释放其调节途径中的昼夜节律阻遏物元件来重新编程基因表达,导致在生物医学中具有重要意义的活性酶和多肽的产量显著提高。

约翰逊说:“我们没有简单地专注于驱动所需产品的更强基因表达的传统方式,而是推断出调节基因表达的日常生物钟可以被操纵,以便可以全天候制造更多的东西。”“通过灭活蓝细菌的内部生物钟及其对基因表达的抑制,我们现在能够实现绿色生物产品的大幅上调,包括药物胰岛素。”

这项专注于蓝藻的工作尤其重要,因为它容易生长,成本效益高,利用阳光作为能源,在营养缺乏的环境中茁壮成长。这些发现可能会加速绿色生物技术的发展。绿色生物技术的目标是开发转基因光合生物,作为“生物反应器”,生产可再生燃料、药物和化学前体,对环境的影响最小。

约翰逊与来自美国的学者合作进行这项研究艺术与科学学院和工程学院,包括:

徐垚,生物科学副教授;Maria Luísa Jabbur,研究生;小川哲也·莫里,生物科学研究助理教授;科尼利尔斯·范德比尔特化学和生物分子工程教授。

这项工作得到了国家普通医学科学研究所、能源部和国家卫生研究院的资助。

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