Журнал микробных и биохимических технологий

Абстрактный

Метаболическая инженерия микроорганизмов для производства изопрена

Пиюш Сетия, Манмит Ахуджа, Видхья Рангасвами*

Изопрен — это промышленно важное пятиуглеродное соединение, в основном используемое для производства высококачественного синтетического каучука. В синтезе изопрена участвуют два основных пути. Мевалонатный путь присутствует в эукариотах, архебактериях и цитозоле высших растений, тогда как немевалонатный путь существует во многих эубактериях и пластидах водорослей/растений. Более полувека предпринимались непрерывные усилия по изучению и пониманию феномена биологического производства изопрена. Хотя текущая осуществимость и экономическое преимущество химических процессов, ведущих к производству изопрена, по-видимому, далеки от доминирования подходящей биологической замены, страх исчезновения невозобновляемых ресурсов (сырья для химических процессов) в ближайшем будущем порождает колоссальные ожидания со стороны сообщества синтетической биологии. Технологические достижения в области метаболической инженерии позволили энергично модифицировать и обмениваться генами между различными организмами и значительно расширить пределы для микроорганизмов по перепроизводству изопрена. В этом обзоре рассматриваются ограничения, с которыми приходится сталкиваться при улучшении титров изопрена, и тщательные стратегии, используемые для их преодоления. В нем анализируются недавние подходы, которые привели к значительному улучшению биологически производимого изопрена, суммируются извлеченные из них уроки и составляется исчерпывающий список потенциальных генных целей, которые могли бы облегчить перспективные исследования в этой широко распространенной области.