反向代谢工程让产乳酸大肠杆菌更耐热

背景：由于对大肠杆菌耐热分子机制的了解有限，通过合理工程提高其耐热性具有挑战性。实验室适应性进化此前主要用于提升野生型菌株的耐热性，但针对产乳酸工程菌株的研究较少。研究目的：本研究旨在通过反向代谢工程方法，利用实验室适应性进化提升一株产乳酸大肠杆菌菌株的耐热性，并解析相关的分子机制。结论：通过逐步升高培养温度至48℃，获得了耐热性提升的进化菌株，其生长速率、耗糖速率和乳酸生产强度均未下降。测序发现metJ、lrp和rpoA/B基因的突变，其中rpoB和metJ单突变分别提升亲本菌株生长速率37%和27%，但基因间存在复杂上位效应，组合突变效果不一。进化菌株的耐热性仍优于所有突变组合，提示存在未解析的靶点。该研究为工程菌株耐热性改良提供了新靶点。