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丁醇是大宗基础化工原料,并有望成为新一代生物燃料。利用可再生原料通过微生物发酵生产丁醇受到人们的很大关注。除了传统的生物丁醇生产菌株——丙酮丁醇梭菌，利用酿酒酵母生产丁醇亦是另一条可能的替代途径。但是酿酒酵母生产丁醇却面临宿主产物不耐受问题，为了探究酵母耐丁醇机制，从而理性设计出更强壮菌株，大阪大学的研究人员利用代谢组学的手段，鉴定酵母同丁醇耐受相关基因，同时应用到更耐受丁醇酵母菌株的设计改造当中，相关研究论文发表于新一期的Biotechnology for biofuels 杂志。
为了鉴定同丁醇耐受相关基因，研究人员利用单基因缺失突变体库为测试对象，挑选出19株对丁醇有不同响应的突变体，利用GC/MS分析其代谢组，建立了菌株生长相对丁醇耐受的响应模型。利用该模型，研究人员发现苏氨酸含量同丁醇耐受正相关而柠檬酸含量同丁醇耐受负相关。为了证实该推测，研究人员理性构建了苏氨酸积累量增加以及柠檬酸积累量下降的酵母菌株，测试表明该菌株对丁醇耐受能力的确提高。
该研究利用代谢组学技术，半理性设计性状更加优良的菌株，同时此方法也可能应用于其它类似宿主改造工作。
王心 摘译自：http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/pdf/s13068-015-0330-z.pdf
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