Combining CRISPR and CRISPRi Systems for Metabolic Engineering of E. coli and 1,4-BDO Biosynthesis

代谢工程 清脆的 CRISPR干扰 基因 基因组工程 异源的 基因组编辑 生物 代谢途径 计算生物学 生物合成 基因组 基因敲除 焊剂(冶金) 大肠杆菌 遗传学 化学 有机化学
作者
Mengying Wu,Li‐Yu Sung,Hung Li,Chun-Hung Huang,Yu‐Chen Hu
出处
期刊:ACS Synthetic Biology [American Chemical Society]
卷期号:6 (12): 2350-2361 被引量:100
标识
DOI:10.1021/acssynbio.7b00251
摘要

Biosynthesis of 1,4-butanediol (1,4-BDO) in E. coli requires an artificial pathway that involves six genes and time-consuming, iterative genome engineering. CRISPR is an effective gene editing tool, while CRISPR interference (CRISPRi) is repurposed for programmable gene suppression. This study aimed to combine both CRISPR and CRISPRi for metabolic engineering of E. coli and 1,4-BDO production. We first exploited CRISPR to perform point mutation of gltA, replacement of native lpdA with heterologous lpdA, knockout of sad and knock-in of two large (6.0 and 6.3 kb in length) gene cassettes encoding the six genes (cat1, sucD, 4hbd, cat2, bld, bdh) in the 1,4-BDO biosynthesis pathway. The successive E. coli engineering enabled production of 1,4-BDO to a titer of 0.9 g/L in 48 h. By combining the CRISPRi system to simultaneously suppress competing genes that divert the flux from the 1,4-BDO biosynthesis pathway (gabD, ybgC and tesB) for >85%, we further enhanced the 1,4-BDO titer for 100% to 1.8 g/L while reducing the titers of byproducts gamma-butyrolactone and succinate for 55% and 83%, respectively. These data demonstrate the potential of combining CRISPR and CRISPRi for genome engineering and metabolic flux regulation in microorganisms such as E. coli and production of chemicals (e.g., 1,4-BDO).
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
Sirius发布了新的文献求助10
刚刚
放逐心灵完成签到,获得积分20
刚刚
知识四面八方来完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
Khan发布了新的文献求助10
1秒前
伊绵好完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
碎片发布了新的文献求助10
2秒前
dddlll发布了新的文献求助10
3秒前
skyler发布了新的文献求助10
3秒前
小蘑菇应助suuu采纳,获得30
3秒前
zizizizi发布了新的文献求助10
4秒前
TEE发布了新的文献求助10
5秒前
无极微光应助如意的书白采纳,获得20
5秒前
活泼学生发布了新的文献求助10
5秒前
小碗发布了新的文献求助10
6秒前
Alvaro发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
青屿发布了新的文献求助10
9秒前
cxw发布了新的文献求助10
9秒前
慕青应助Pessica采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.4应助skyler采纳,获得10
11秒前
12秒前
冬瓜发布了新的文献求助10
12秒前
无期发布了新的文献求助10
13秒前
feifei完成签到,获得积分10
13秒前
玫瑰花的葬礼完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
zhao发布了新的文献求助10
15秒前
www关闭了www文献求助
15秒前
dddlll发布了新的文献求助10
16秒前
CodeCraft应助万分之一光速采纳,获得10
17秒前
18秒前
tts发布了新的文献求助30
19秒前
feifei发布了新的文献求助10
19秒前
宋相甫发布了新的文献求助20
19秒前
洁净的钢笔完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Reading and Understanding Health Research 500
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 7251549
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8874035
关于积分的说明 18730628
捐赠科研通 6931418
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199473
关于科研通互助平台的介绍 2374329
邀请新用户注册赠送积分活动 2174053