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18日，記者從中國科學(xué)院近代物理研究所獲悉，該所科研團隊與蘭州理工大學(xué)合作，運用重離子輻射和基因編輯等相關(guān)技術(shù)，結(jié)合多組學(xué)分析，對酵母代謝途徑進行了精準優(yōu)化，有效提升了其脂質(zhì)合成能力。相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊《通訊生物學(xué)》上。

微生物誘變育種技術(shù)是獲取優(yōu)良突變體的重要手段之一。盡管重離子輻射的諸多優(yōu)勢使其較傳統(tǒng)誘變技術(shù)更容易獲得優(yōu)良突變體，但誘變技術(shù)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(yīng)用于食品、藥品和生物燃料的生產(chǎn)中，其最有價值的能力之一就是合成脂質(zhì)。

脂質(zhì)是一類在生物燃料、營養(yǎng)補充劑和化妝品等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的高價值化合物。例如，從酵母中提取的脂質(zhì)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(zhì)合成的關(guān)鍵因素之一是乙酰輔酶A，這一重要前體充當(dāng)著脂質(zhì)分子的“原材料”，是脂質(zhì)合成必不可少的物質(zhì)。然而，傳統(tǒng)的代謝途徑限制了乙酰輔酶A的有效供應(yīng)和脂質(zhì)積累，這讓脂質(zhì)的產(chǎn)量不夠高。

為了增加脂質(zhì)合成量，研究團隊利用重離子輻射和基因編輯等相關(guān)技術(shù)優(yōu)化了酵母代謝途徑，提高了乙酰輔酶A的供應(yīng)效率，使酵母能夠生產(chǎn)更多的脂質(zhì)。

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(jié)合多組學(xué)方法識別并驗證了與脂質(zhì)代謝相關(guān)的關(guān)鍵基因ALD4。通過基因編輯技術(shù)上調(diào)ALD4核心代謝中間產(chǎn)物的代謝通量，科研人員有效增加了脂質(zhì)合成所需前體乙酰輔酶A的供應(yīng)，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(chǎn)量。

（原載于《科技日報》2024-11-19?第02版）