锐谈 | ACS OMEGA：CRISPR-Cas12a 技术在 Amycolatopsis sp 高产天然香兰醛的研究

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发布时间：2023-04-26 10:39
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香草醛被称为“香料皇后”，在食品、饮料、香料和医药等领域中都有着广泛的应用。

Amycolatopsis sp（拟无枝酸菌），DNA中鸟嘌呤-胞嘧啶(GC)含量高(>70%)，DNA转化和同源重组效率相对较低。拟无枝酸菌没有一套成熟的遗传操作工具，导致其相关的遗传操作研究进展十分缓慢。作者成功开发了一种多功能CRISPR-Cas12a用于Amycolatopsis sp. CCTCC NO: M2011265进行高效、无标记和无疤痕的基因组编辑，敲除香草醛生物合成途径中编码副产物酶的两个基因，获得了一个突变体ΔvdhΔphdB。

首先CRISPR-Cas12a介导的获得Amycolatopsis sp. Δvdh菌株，vdh基因缺失显著增加了香草醛积累从7.22 g/L增加到9.11 g/L(增加26.2%)，显著降低了香兰酸积累，从2.07 g/L减少到0.48 g/L。

随后获得Amycolatopsis sp.ΔvdhΔphdB菌株，摇瓶发酵香草醛累积9.88g/L，香兰酸0.31 g/L。

最后在3L发酵罐香草醛产量从10.60 g/L(野生型)增加到20.44 g/L，副产物香草酸从2.45 g/L减少到0.15 g/L，显著提高了香草醛产量，减少了副产物的形成;该突变体具有很大的工业应用潜力。