新研究提升酵母脂质合成能力

科技日报兰州11月18日电 （记者颉满斌）18日，记者从中国科学院近代物理研究所获悉，该所科研团队与兰州理工大学合作，运用重离子辐射和基因编辑等相关技术，结合多组学分析，对酵母代谢途径进行了精准优化，有效提升了其脂质合成能力。相关成果发表在国际期刊《通讯生物学》上。

微生物诱变育种技术是获取优良突变体的重要手段之一。尽管重离子辐射的诸多优势使其较传统诱变技术更容易获得优良突变体，但诱变技术普遍存在的随机性限制了育种效率。酵母作为一种重要的微生物，广泛应用于食品、药品和生物燃料的生产中，其最有价值的能力之一就是合成脂质。

脂质是一类在生物燃料、营养补充剂和化妆品等领域广泛应用的高价值化合物。例如，从酵母中提取的脂质因含有有益的脂肪酸，可以用作可再生燃料来源或保健品的成分。

酵母脂质合成的关键因素之一是乙酰辅酶A，这一重要前体充当着脂质分子的“原材料”，是脂质合成必不可少的物质。然而，传统的代谢途径限制了乙酰辅酶A的有效供应和脂质积累，这让脂质的产量不够高。

为了增加脂质合成量，研究团队利用重离子辐射和基因编辑等相关技术优化了酵母代谢途径，提高了乙酰辅酶A的供应效率，使酵母能够生产更多的脂质。

科研人员利用兰州重离子加速器对酵母进行重离子辐射处理，结合多组学方法识别并验证了与脂质代谢相关的关键基因ALD4。通过基因编辑技术上调ALD4核心代谢中间产物的代谢通量，科研人员有效增加了脂质合成所需前体乙酰辅酶A的供应，使乙酰辅酶A水平较之前提高了17.10%，从而显著提高了酵母在合成脂类和其他高附加值化合物方面的产量。