修饰细胞壁可以增加细菌脂质

如果您想以更少甚至更少的价格创造可持续的生物燃料，您可以选择多种选择。其中一个选择是去微生物，在微小但强大的细菌的帮助下，创造一系列可再生的生物燃料和化学品。在mBio最近发表的一项研究中，大湖生物能源研究中心(GLBRC)助理科学家Kim Lemmer和一个合作者团队专注于微生物，报道了一种增加细菌脂质生成的新方法。这一发现有助于使微生物脂质成为石油衍生燃料和化学品的可行替代品。

“作为燃料来源，微生物脂质具有很大的潜力，”莱默说。“你可以在实验室的受控环境中生成它们，而不会影响食物链。但挑战在于如何生成足够的脂质以使其在工业规模上可用。”为了应对这一挑战，Lemmer和合作者着手更好地了解控制细菌Rhodobacter sphaeroides中脂质生成的系统。首先，他们创建并分析了超过11,000 种细菌突变菌株的文库，以确定哪些菌株具有最高水平的脂肪酸。然而，当他们开始研究前十名时，他们没有看到人们可能期望增加脂质生成的任何基因破坏。

“起初，我们查看了这个清单，对我们没有任何意义，”莱默说。“但是当我们开始测试它们的特性时，我们惊讶地发现所有这些菌株对作用于细胞包膜的化合物的敏感性增加。”美国能源部环境分子科学实验室的合作者开始用高倍显微镜检查菌株。在那里，他们发现十个菌株的细胞包膜中有八个与原始的球形红细菌菌株的长度或形状有差异。

Lemmer和团队随后转向工艺工程，在饲喂计划中培育其中一种具有最高脂质产量的菌株，以促进细胞生长至非常高的密度。该方法产生的突变菌株的脂质比分批培养中观察到的脂质多8倍。由于他们哄骗该菌株含有高达33%的脂肪酸重量，因此他们有效地将R. sphaeroides设计成“含油的”，或者将其大部分质量作为脂质积累。

“ 通过改变细胞包膜可以增加脂质生成的想法是全新的，”Lemmer说。“这些突变体的新特性表明，细胞包膜的类似变化也可能增加其他细菌的产量。”该团队还注意到，一些细菌的油正在逃离细胞，这是一种可能受欢迎的现象，因为研究人员最终需要设计一种提取工业用油的方法。但Lemmer表示，未来的工作也将集中于对工作机制的基本了解。

“我们知道这些细菌正在发生新的事情，为我们提供石油生产，但我们不知道如何。回答这个问题可以帮助我们进一步改善这些和其他有价值的化学品的生产，”她说。

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