利用CRISPR-Cas9和CrelloxP系统删除34个非必需基因构建L-苏氨酸生产菌

摘要

L-苏氨酸是一种被广泛应用于食品、饲料及医药等领域的必需氨基酸.大肠杆菌以葡萄糖为碳源合成L-苏氨酸的过程中,一些非必需基因的转录和翻译会消耗碳源.利用CRISPR-Cas9和位点特异性重组系统Cre/loxP,敲除了大肠杆菌MG1655基因组中puuE和ynal区间的34个非必需基因(共30.372 kb),获得了突变菌MG003,然后通过高表达L-苏氨酸合成途径中关键基因thrA*、thrB和thrC以及L-苏氨酸转运酶编码基因rhtA和rhtC提高L-苏氨酸产量.与对照菌MG1655/pFWOl-thrA *BC相比,MG003/pFWO1-thrA *BC生长加快,L-苏氨酸产量提高25.5％;MG003/pFWO1-thrA*BC-rhtA的L-苏氨酸产量提高了43.3％;MG003/pFWO1-thrA*BC-rhtC的L-苏氨酸产量提高了74.5％.研究结果表明,大肠杆菌基因组中34个非必需基因的删除有利于其提高L-苏氨酸合成能力.