シアノバクテリアによるポリ-β-ヒドロキシ酪酸(PHB)を光独立栄養的に生産するin silico戦略の開発【JST・京大機械翻訳】

Testa Romina Lasry; Delpino Claudio; Estrada Vanina; Diaz M. Soledad

文献

J-GLOBAL ID：202202279338953775 整理番号：22A0800580

シアノバクテリアによるポリ-β-ヒドロキシ酪酸(PHB)を光独立栄養的に生産するin silico戦略の開発【JST・京大機械翻訳】

Development of in silico strategies to photoautotrophically produce poly-β-hydroxybutyrate (PHB) by cyanobacteria

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資料名：
巻： 62 ページ： Null 発行年： 2022年
JST資料番号： W3154A ISSN： 2211-9264 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

ポリプロピレンに類似した生体高分子であるポリ(3-ヒドロキシ酪酸)(PHB)は,従属栄養細菌によって現在生産される。しかし,炭素とエネルギー源として使用される原料のコスト上昇は,光独立栄養経路コストに基づく新しい持続可能なバイオプロセスの開発を促進している。不均衡な増殖条件では,いくつかのシアノバクテリアは唯一の炭素源としてCO_2を用いてPHBを蓄積でき,PHB生産の選択肢になる。本研究では,モデルシアノバクテリアSynechocystis sp.PCC6803(Synechocystis)によるin silico PHB生産を研究した。in silico菌株設計のための2つの異なる戦略:結合成長-PHB生産と2段階発酵戦略を考察した。両戦略に対して,PHB生産を説明するために修正したSynechocystisのGEnome-スケールモデル(GEM)を考察した。結合アプローチは,PHB産生とバイオマス形成を結合する変異体を得るために必要な遺伝子ノックアウトを同定する2レベル最適化問題に依存する。この場合,必要な結合を達成する2つの変異体が得られ,最良のものは,介入戦略,フラックス分布,および生産性の観点から分析される。2段階発酵戦略のために,2つのバイオリアクタを直列に考察した。第1のものは,平衡成長条件下でバイオマス生産のために最適化され,第2のものは窒素飢餓条件下でPHB生産のために最適化される。両段階をdfba内でシミュレートし,動的フラックスバランス解析(DFBA)問題を解くためのpythonツールで,GEMの物質収支に従うバイオリアクタモデルの解を提供した。2段階アプローチの数値結果は4.764gPHB/LのPHB濃度を提供し,一方,変異体は0.391gPHB/Lのより低い濃度を提供した。それにもかかわらず,両戦略は,細胞乾燥重量(cdw)当たりの高いPHB含有量を提供し,光合成PHB生産に魅力的であった。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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工業的培養法,装置 , 微生物代謝産物の生産

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