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Plant Physiology | 基因组所戴俊彪课题组建立PpFab代谢工程平台

2024-06-26 05:38:54来源:

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近日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心,以下简称“基因组所”)戴俊彪课题组《植物生理学(Plant Physiology)》上发表了题为“PpFab: An Efficient Promoter Toolkit in Physcomitrium Patens”的研究论文。研究人员将前期课题组在酿酒酵母中开发的YeastFab系统与甜菜碱报告系统(RUBY)进行结合,建立了一套从启动子元件构建、表征到应用的高通量代谢工程平台(PpFab)。



随着合成生物学的不断发展,建立具有独特用途的植物底盘细胞的需求日益增长。小立碗藓(Physcomitrium patens)作为一种具有高同源重组效率的模式植物,具有成为合成生物学领域新一代植物底盘的潜力。然而,基于小立碗藓的元件库及多基因表达系统极其匮乏,标准化元件的构建、表征和代谢通路在小立碗藓中的快速组装等问题都亟待解决。


本研究中,研究人员首先构建了一个包括小立碗藓内源和常用植物启动子文库,随后对文库中各个启动子,利用双荧光报告系统(DFRS),开展了其转录活性的表征。在获得了具有不同转录活性的启动子后,研究人员在YeastFab的基础上建立了PpFab代谢工程平台,并以甜菜碱的生物合成为例,通过对甜菜碱生物合成途径中多个基因的组合优化,实现了甜菜碱在小立碗藓中的高效表达。该平台的建立,为未来以小立碗藓为底盘细胞的代谢工程应用奠定了基础。


图1 DFRS系统与PpFab平台的工作模型与植株表型


基因组所戴俊彪研究员为该论文的通讯作者罗光宇博士与叶浩博士为该论文的共同第一作者。该研究得到了国家重点研发计划、广东省合成基因组学重点实验室、深圳市合成基因组学重点实验室、深圳市科技计划和深圳市杰出人才培养基金的资助。


原文链接:https://doi.org/10.1093/plphys/kiae332

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