9月22日消息,据Phys.org报道,首尔大学化工生命工程系徐相佑(Sang Woo Seo)教授团队开发出名为CRESEnT(Circular RNA Expression for Stable and Enhanced Translation)的合成生物学技术,在微生物细胞内将线性mRNA转化为环状,同时提升mRNA稳定性与蛋白质生产效率。
技术原理:细菌mRNA缺乏真核细胞的帽结构与poly(A)尾保护,胞内核酸酶可从末端快速降解,寿命仅数分钟。研究团队将天然内含子的自剪接特性重新设计——把内含子前后区段反向排列,使目标基因mRNA的两端在细胞内自行连接成环,从而避开末端降解路径,无需添加额外酶或在试管中预处理。
效果数据:与不环化的对照组相比,CRESEnT使荧光蛋白产量最高提升5.95倍,胞内mRNA水平提升3.95倍,单位mRNA的蛋白产出也提高1.51倍。技术在大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和谷氨酸棒杆菌(工业氨基酸生产主力菌种)中均验证有效,并已成功应用于蛇纹石素、衣康酸、番茄红素与紫杆菌素等高附加值化合物的生产。
论文发表于《核酸研究》(Nucleic Acids Research,DOI: 10.1093/nar/gkag854)。通讯作者表示,该研究将基因表达调控的维度从转录、翻译层面扩展到RNA拓扑工程,且可与现有合成生物学工具叠加使用。对年产量以百万吨计的微生物发酵工业(食品饲料氨基酸、生物基化学品、药用成分)而言,这类不改变菌株遗传背景即可显著提升酶表达的工具,具备直接的产业化价值。
(来源:Phys.org)