Reusable and modular combinatorial libraries for iterative metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae

酿酒酵母 代谢工程 模块化设计 合成生物学 计算生物学 计算机科学 异源的 生物技术 生化工程 发酵 生物化学 蛋白质工程 辅因子 代谢途径 生物 次生代谢 生物合成 酵母 迭代和增量开发 代谢通量分析 生产(经济) 基因组工程 组合化学 工业生物技术 酵母菌
作者
Philip Tinggaard Thomsen,Peter Gockel,Christina Vasileiou,Ingrid Mohr,Marc Cernuda Pastor,Irina Borodina
出处
期刊:Metabolic Engineering [Elsevier BV]
卷期号:93: 100-114 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.ymben.2025.09.006
摘要

Efficiently rewiring microbial metabolism for molecule production lies at the core of industrial metabolic engineering. Combinatorial libraries are useful for directing metabolism towards molecule production; however, their construction is labor-intensive, and their use in iterative strain engineering campaigns is often restricted by site-specific genomic integration. Here we present an automation-friendly framework for generating reusable and modular integration-based combinatorial libraries that can be used repeatedly to build high-performing strains. We apply this approach to engineer the production of betacyanins, a commonly used red food colorant extracted from beetroots, in Saccharomyces cerevisiae. Iterative implementation of combinatorial libraries targeting the betacyanin biosynthesis pathway (design space: ∼25,000), precursors (design space: ∼43,000), and cofactors (design space: ∼26,000) consistently improved pigment production by 1.2-5.7-fold per cycle over seven rounds of engineering. Sequencing of high-performing library isolates from each round revealed unique insights into betacyanin and yeast metabolism, e.g. we found strong evidence implicating the S. cerevisiae cytochrome b5 in heterologous red beet pigment production. Altogether, this study demonstrates a framework for combinatorial library engineering well-suited for accelerating the development of high-performing cell factories for industrial fermentation processes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
AN应助科研通管家采纳,获得30
刚刚
邓年念完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
今后应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
1秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Zeus应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Zeus应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
gertaya关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
xing_xing应助科研通管家采纳,获得20
2秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
皮卡皮卡发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
mouyn发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
文艺傲南发布了新的文献求助10
3秒前
顶刊在逃一作完成签到,获得积分10
4秒前
小羊发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
在水一方应助忧心的毛巾采纳,获得10
5秒前
xifala发布了新的文献求助10
5秒前
zzzddd发布了新的文献求助10
5秒前
蓝天应助予秋采纳,获得10
5秒前
6秒前
MMWang发布了新的文献求助10
7秒前
Gouo完成签到 ,获得积分10
9秒前
gertaya发布了新的文献求助10
9秒前
康康发布了新的文献求助10
9秒前
一柒发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
活泼的钢铁侠完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
领导范儿应助复杂雨双采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 700
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7743720
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9291786
关于积分的说明 20209606
捐赠科研通 7322375
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307445
关于科研通互助平台的介绍 2459278
邀请新用户注册赠送积分活动 2318211