将细菌变成生产纤维素的微型工厂
发布时间：2024-10-18 14:33:38来源：
苏黎世联邦理工学院的研究人员推出了一种创新方法，将细菌“Komagataeibacter sucrofermentans”转化为高效的纤维素生产微型工厂。
这一进步有望显著提高高纯度细菌纤维素的产量，细菌纤维素是一种在生物医药、包装和纺织领域具有应用价值的材料。
细菌纤维素以促进伤口愈合和预防感染而闻名，它是由 K 型蔗糖发酵菌自然产生的。然而，这种细菌生长缓慢，产量有限，这对工业应用构成了挑战。
为了解决这个问题，博士生朱莉·劳伦特(Julie Laurent)开发了一种方法，利用 UV-C 光加速进化过程，创造出新的细菌变种，可产生高达 70% 的纤维素。
该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
该过程包括将细菌细胞暴露在 UV-C 光下，诱发随机 DNA 突变。然后这些细胞被封装在营养液滴中，并允许其产生纤维素。
荧光显微镜可以识别出最具生产力的细胞，然后使用由 ETH 化学家 Andrew De Mello 团队开发的系统进行自动分类。
该系统可以在几分钟内处理五十万个液滴，并识别出四种产量明显超过野生型的变体。
进化的细胞形成的纤维素垫厚度和重量几乎是野生型细胞产生的纤维素垫的两倍。
基因分析表明，这四种变体在编码蛋白酶的基因中都有相同的突变，这似乎破坏了调控并允许连续的纤维素生产。
斯图达特教授说：“这种方法是利用细菌提高非蛋白质材料生产的里程碑。”
该团队已申请专利，并计划在工业环境中测试新的细菌菌株，旨在彻底改变细菌纤维素的可持续生产。
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