新研究提升酵母脂質合成能力

科技日報蘭州11月18日電 （記者頡滿斌）18日，記者從中國科學院近代物理研究所獲悉，該所科研團隊與蘭州理工大學合作，運用重離子輻射和基因編輯等相關技術，結合多組學分析，對酵母代謝途徑進行了精準優化，有效提升了其脂質合成能力。相關成果發表在國際期刊《通訊生物學》上。

微生物誘變育種技術是獲取優良突變體的重要手段之一。儘管重離子輻射的諸多優勢使其較傳統誘變技術更容易獲得優良突變體，但誘變技術普遍存在的隨機性限制了育種效率。酵母作為一種重要的微生物，廣泛應用於食品、藥品和生物燃料的生產中，其最有價值的能力之一就是合成脂質。

脂質是一類在生物燃料、營養補充劑和化妝品等領域廣泛應用的高價值化合物。例如，從酵母中提取的脂質因含有有益的脂肪酸，可以用作可再生燃料來源或保健品的成分。

酵母脂質合成的關鍵因素之一是乙酰輔酶A，這一重要前體充當着脂質分子的“原材料”，是脂質合成必不可少的物質。然而，傳統的代謝途徑限制了乙酰輔酶A的有效供應和脂質積累，這讓脂質的產量不夠高。

為了增加脂質合成量，研究團隊利用重離子輻射和基因編輯等相關技術優化了酵母代謝途徑，提高了乙酰輔酶A的供應效率，使酵母能夠生產更多的脂質。

科研人員利用蘭州重離子加速器對酵母進行重離子輻射處理，結合多組學方法識別並驗證了與脂質代謝相關的關鍵基因ALD4。通過基因編輯技術上調ALD4核心代謝中間產物的代謝通量，科研人員有效增加了脂質合成所需前體乙酰輔酶A的供應，使乙酰輔酶A水平較之前提高了17.10%，從而顯著提高了酵母在合成脂類和其他高附加值化合物方面的產量。