Abstrato

Evolução laboratorial adaptativa mediada por biossensor de Escherichia coli para a sobreprodução de L-serina a partir de glicerol

Xiaomei Zhang, Dong Zhang, Yujie Gao, Xiaojuan Zhang, Guoqiang Xu, Hui Li, Jinsong Shi, Zhenghong Xu

Neste estudo, a evolução laboratorial adaptativa (ALE) combinada com biossensor foi empregue para melhorar o rendimento de L-serina. Em primeiro lugar, o biossensor de serina foi construído em E. coli com base no regulador transcricional NCgl0581 de C. glutamicum, além disso, foi estudada a validade e sensibilidade do biossensor de serina, e os resultados mostraram que o biossensor de serina pDser de C . glutamicum foi eficaz em E. coli e apenas a L-serina celular biossintetizada foram monitorizadas por biossensor de serina. De seguida, foi utilizada E. coli 4W capaz de produzir 1,1 g/L de L-serina a partir de glicerol como estirpe inicial, e a via de degradação da L-serina em glicina de 4W foi eliminada por CRISPR/Cas9, resultando na estirpe 4WG, com um título de L-serina de 2,01 g/L. O 4WG foi evoluído utilizando ALE combinado com biossensor de serina, a estirpe evoluída 4WGX foi atingida e mostrou um rendimento de 0,41 g/g de glicerol, e pôde produzir 4,13 g/L de L-serina, que foi de 105% e 275% superior ao do 4WG e 4W respetivamente, além disso, o 4WGX apresentou um melhor crescimento no meio com adição de 50 g/L de L-serina, indicando a sua melhor tolerância à L-serina. Este trabalho indica que o biossensor de serina de C. glutamicum foi útil na seleção de E. coli superprodutora de serina, e isto expandiu a aplicação do biossensor e forneceu mais estratégias para o rastreio de estirpes de alto desempenho.