近日,微生物合成生物学与生物转化团队龚贵平博士在Biotechnology Advances发表名为《Engineering oleaginous red yeasts as versatile chassis for the production of oleochemicals and valuable compounds: Current advances and perspectives》的综述文章,对开发工程化产油红酵母作为全能型底盘细胞用于生产油脂化学品及高值化合物进行了全面总结和系统梳理。
图1 全能型工程化产油红酵母用于生产油脂化学品和高值化合物
实现从传统经济向未来循环生物经济的过渡,需要发展高效且多功能的微生物平台,以支持可持续的化学品和燃料生产。近年来,工程化非模式微生物因其广泛的底物利用范围和对环境压力的高度耐受性,在作为生物制造平台底盘细胞领域受到广泛关注。在这些非模式微生物中,产油红酵母(Rhodotorula属)已成为极具潜力的工业平台底盘,可用于生产各种特定化学品,包括油脂化学品、有机酸、脂肪酸衍生物、萜类化合物及其他高值化合物。合成生物学和代谢工程技术的进步,加上系统生物学的分析,显著提升了产油红酵母的生产能力。同时,广泛的研究工作也扩展了这些酵母菌株的底物利用能力和产品合成范围。该综述系统总结了产油红酵母领域的最新研究工作与进展,重点涵盖了可持续底物的探索、多组学数据的系统分析、基因组规模模型的构建、高效分子工具的开发、代谢元件的挖掘以及针对各种工业化学品的代谢工程方法。此外,该综述还探讨了通过系统生物学和合成生物学方法提升底物转化和产品合成的策略,并展望了进一步增强产油红酵母作为多功能底盘细胞的未来发展方向。随着针对产油红酵母相关研究的进一步深入,产油红酵母将成为重要的下一代先进生物制造平台底盘细胞,支撑助力实现未来可持续循环生物经济。
龚贵平博士为论文第一作者和通讯作者,该研究得到了国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项等项目的支持。