科学家们发现了一种控制工程酵母细胞中许多基因的方法，为更高效、更可持续地生产生物基产品打开了大门。
该研究由帝斯曼位于荷兰代尔夫特的 Rosalind Franklin 生物技术中心和布里斯托尔大学的研究人员在Nucleic Acids Research 上发表，该研究展示了如何释放 CRISPR 同时调节许多基因的潜力。
贝克的酵母，或Saccharomyces cerevisiae给它的全名，被认为是生物技术的主力军。几千年来，它不仅被用于生产面包和啤酒，而且今天它还可以被设计成生产一系列其他有用的化合物，这些化合物构成了药物、燃料和食品添加剂的基础。然而，实现这些产品的最佳生产是困难的，需要通过引入新酶和调整基因表达水平来重新连接和扩展细胞内复杂的生化网络。
该研究的第一作者、欧盟资助的帝斯曼工业博士生 Klaudia Ciurkot 表示：“为了克服优化酿酒酵母细胞用于生物生产的挑战，我们探索了使用不太广泛使用的 CRISPR 技术，该技术基于Cas12a 蛋白。与更常用的 Cas9 蛋白不同，Cas12a 可以快速编程以与负责控制基因表达的序列相互作用，并且很容易同时靶向许多不同的序列。这使其成为携带的理想平台排除生产工业相关化合物通常所需的复杂基因调控。”
她继续补充说：“让我特别兴奋的是，这项研究首次证明了 Cas12a 控制酿酒酵母中基因表达的能力，通过帝斯曼和布里斯托尔大学的联合研究，我们能够弄清楚如何最好地设计和使用该系统的规则。”
这项工作的合著者、布里斯托尔大学生物科学学院的皇家学会大学研究员 Thomas Gorochowski 进一步表示：“令人兴奋的是，Cas12a 已被证明在基因调控方面非常有效。酿酒酵母，一种具有巨大工业重要性的有机体。此外，我们采用系统方法来分解和分析系统的许多困难方面，为未来的优化奠定了坚实的基础。”
除了分析如何最好地设计基于 Cas12a 的系统之外，科学家们还展示了它在稳健控制 β-胡萝卜素生产方面的用途，β-胡萝卜素是一种用于生产食品添加剂和营养保健品的工业上重要的化合物。
帝斯曼的资深作者兼高级科学家 René Verwaal 最后说：“通过展示该系统控制 β-胡萝卜素生物合成的能力，我们为其在其他关键生物基产品的更广泛应用打开了大门。我不能等等，看看我们的系统如何用于为我们都依赖的日常产品开发更可持续的生产平台。”
该研究由欧盟地平线 2020 研究和创新计划 (ITN SynCrop) 根据 Marie Skłodowska-Curie 赠款协议 No 764591、BrisSynBio、BBSRC/EPSRC 合成生物学研究中心、皇家学会资助，并得到 Bristol BioDesign 的支持研究所(BBI)。
