Зеленый изопрен становится ближе к реальности

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Университета штата Вашингтон исследовали регуляцию изопрена в бактерии Bacillus subtilis, которая естественным образом производит его больше, чем другие микроорганизмы. Цель — понять, как максимизировать бактериальный синтез изопрена, летучей жидкости, получаемой сейчас из нефти и используемой в авиационном топливе и промышленности.

Исследователи подвергли B. subtilis воздействию 30 различных химических стрессоров и питательных веществ, изменяющих выработку изопрена, и проанализировали экспрессию более 4100 генов. Данные транскриптомики показали, что 213 из этих генов влияют на производство изопрена.

На основе этих 213 генов команда построила статистическую модель, которая точно предсказывает уровень производства изопрена B. subtilis в различных условиях. Это указывает, что одних только измерений транскриптомики достаточно, чтобы понять, какие клеточные состояния способствуют синтезу изопрена.

Эта модель — шаг к пониманию того, как изменения окружающей среды влияют на экспрессию генов и, как следствие, на производство изопрена бактерией. Полученное фундаментальное знание о регуляции изопрена у бактерий продвигает подходы синтетической биологии по созданию микробов, производящих изопрен и другие высокоценные метаболиты.

Исследователи будут использовать эти данные, чтобы определить пути, ведущие к более высокому или низкому уровню изопрена, и потенциально манипулировать ими для выведения штаммов бактерий с высокой продуктивностью.