CRISPR-Cas9 ускоряет производство прекурсоров биотоплива и специальных полимеров в живых системах
Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде адаптировали систему редактирования генов CRISPR-Cas9 для использования в дрожжевом штамме Yarrowia lipolytica, способном производить полезные липиды и полимеры.
Эта разработка приведет к созданию новых прекурсоров для биотоплива, специальных полимеров, клеев и ароматизаторов.
Исследование, опубликованное в журнале ACS Synthetic Biology, сосредоточено на олеагинозных (маслопродуцирующих) дрожжах Y. lipolytica, известных своей способностью превращать сахара в липиды и углеводороды, которые сложно получить синтетически. До сих пор с Y. lipolytica было трудно работать на генетическом уровне, но применение CRISPR-Cas9 изменит это, позволив ученым раскрыть ее потенциал для биопроизводства.
"Традиционно исследователи фокусировались на модельных организмах, с которыми относительно легко работать генетически. Наша работа с Y. lipolytica — хороший пример того, как система CRISPR-Cas9 облегчает исследования биологически интересных, но исторически сложных организмов", — сказал Иэн Уилдон, ведущий автор исследования.
В работе команда адаптировала CRISPR-Cas9 для Y. lipolytica, показав, что систему можно использовать для "выключения" генов и введения новых генов — оба метода полезны в биопроизводстве.
Текущая работа — первый шаг в проекте, финансируемом Национальным научным фондом (NSF), по созданию длинноцепочечных углеводородов (используемых для производства специальных полимеров, клеев, покрытий и ароматизаторов) из дрожжей, а не синтетическим путем.
"В настоящее время эти молекулы производятся из невозобновляемого сырья, полученного из нефти, в неэффективных процессах, сопряженных с рисками для безопасности. Поэтому возможность производить их из дешевого сырья в процессе биопроизводства очень привлекательна", — отметил Уилдон.
Другие исследователи могут использовать эту систему для создания прекурсоров биотоплива, снизив текущую зависимость от пищевых растительных масел.