由科尼利厄斯范德比尔特工程学教授杰米·杨、系主任兼史蒂文森化学教授约翰麦克莱恩和科尼利厄斯范德比尔特生物科学教授卡尔约翰逊领导的范德比尔特研究人员团队描述了一种快速表征生物影响的新方法对细菌进行基因编辑。这种新方法使研究人员能够在设计细菌生产特定化学物质时考虑特定基因编辑的后果。
这项工作的最终目标是发现对称为蓝藻的蓝绿藻进行基因改造以产生用作清洁能源的脂肪酸分子的最佳方法。杨领导了这项工作。“麦克莱恩实验室开发的先进分析技术将使我们的项目团队能够快速设计蓝藻和其他微生物，以高产地生产中链游离脂肪酸，这些脂肪酸很容易转化为燃料，”他说。
“我们不是探索一种基因编辑，而是探索具有不同基因编辑的多种细菌菌株，以辨别哪些对我们想要完成的工作有益——并了解基因编辑对细菌整体生物学的所有影响，”麦克莱恩说。“我们可以在一个实验中表征许多基因编辑或菌株。”
为什么重要
这项研究可能会大大缩短绿色燃料生产、药物发现以及从实验室到各种学科的公众研究的转化时间。
“这种能源生产的社会、环境和经济效益是巨大的，”麦克莱恩说。
此外，研究人员能够快速检查基因编辑对目标和生物体完整生物学的影响，而不是一次检查一个分子的传统检查。因此，研究人员可以一次查看多个基因编辑，从而缩短合成实验的时间。
下一步是什么
“想象一下，在您家中用可重复密封的拉链储物袋种植藻类，它确实可以为您的能源需求提供燃料，”麦克莱恩说。“这是这项研究的一个非常长期的结果，但我们离优化细菌菌株如何产生这种燃料又近了一步。”
凭借专业知识和无数最先进的显微镜仪器，麦克莱恩和他的团队正在继续开发新方法，以提高技术的性能和输出。
资金
这项工作得到了美国能源部科学办公室生物与环境研究部的支持，奖励号为 DE-SC00019404，美国能源部科学办公室、生物与环境研究办公室、基因组科学计划的奖励号为 DE -SC0022207。这项研究的各个方面也得到了美国国立卫生研究院的资助 NIH NIGMS R01GM092218、NIGMS R37GM067152、NCI R03CA222-452-01 和 NCI 1F32GM128344-01、美国环境保护署根据援助协议、US6083研究办公室和国防高级研究计划局根据合作协议 W911 NF-14-2-0022。
凭借麦克莱恩实验室作为沃特世创新中心的地位，该团队可以获得使这项工作成为可能的仪器和早期技术。
