Abstrait

Évolution adaptative en laboratoire médiée par biocapteur d'Escherichia coli pour la surproduction de L-sérine à partir du glycérol.

 Xiaomei Zhang1, Dong Zhang1, Yujie Gao1, Xiaojuan Zhang2,3, Guoqiang Xu2,3, Hui Li1, Jinsong Shi1, Zhenghong Xu

 Dans cette étude, l'évolution adaptative en laboratoire (ALE) combinée à un biocapteur a été utilisée pour améliorer le rendement en L-sérine. Tout d'abord, un biocapteur à sérine a été construit dans E. coli sur la base du régulateur transcriptionnel NCgl0581 de C. glutamicum. De plus, la validité et la sensibilité du biocapteur à sérine ont été étudiées et les résultats ont montré que le biocapteur à sérine pDser de C. glutamicum était efficace dans E. coli et que seule la L-sérine cellulaire biosynthétisée était surveillée par le biocapteur à sérine. Ensuite, E. coli 4W capable de produire 1,1 g/L de L-sérine à partir de glycérol a été utilisée comme souche de départ, et la voie de dégradation de la L-sérine en glycine de 4W a été supprimée par CRISPR/Cas9, ce qui a donné naissance à la souche 4WG, avec un titre de L-sérine de 2,01 g/L. La souche 4WG a été développée en utilisant l'ALE combinée à un biocapteur à sérine. La souche évoluée 4WGX a été obtenue et a montré un rendement de 0,41 g/g de glycérol et pouvait produire 4,13 g/L de L-sérine, ce qui était 105 % et 275 % supérieur à celui de 4WG et 4W respectivement. De plus, 4WGX a montré une meilleure croissance dans le milieu avec l'ajout de 50 g/L de L-sérine, indiquant sa meilleure tolérance à la L-sérine. Ce travail indique que le biocapteur à sérine de C. glutamicum était utile pour sélectionner les E. coli surproducteurs de sérine, ce qui a élargi l'application du biocapteur et fourni davantage de stratégies pour le criblage de souches à haute performance