跟人類一樣，真菌也有口味之別。漢遜酵母喜歡“吃”甲醇，但它卻是個只吃飯不干活“懶漢”。中科院大連化物所研究員周雍進對這個“懶漢”情有獨鐘，他認為只要稍加引導，“懶漢”也能變“巧婦”，代謝產(chǎn)生人類需要的化學物質(zhì)。

　　近日，周雍進團隊實現(xiàn)了漢遜酵母的高效精確基因編輯，建立了高同源重組效率的精準基因組編輯工具，初步揭示了同源重組和非同源末端連接修復方式的競爭機制，構建了漢遜酵母“細胞工廠”，實現(xiàn)以甲醇和葡萄糖為原料合成脂肪醇的過程。相關研究內(nèi)容發(fā)表在《交叉科學》上。

　　“缺乏遺傳操作工具、同源重組效率低是難以改造漢遜酵母‘懶惰’特性的關鍵?！敝苡哼M表示，研究團隊希望用基因編輯手段剔除掉漢遜酵母基因中阻礙代謝產(chǎn)物合成的部分，增加有助產(chǎn)物合成的基因，讓其高產(chǎn)起來。

　　基于CRISPR/Cas9的基因編輯技術，研究團隊通過優(yōu)化Cas9蛋白和sgRNA表達，成功將基因編輯效率提高至90%以上。在此基礎上，揭示了同源重組和非同源末端連接的競爭關系，為此抑制了同源末端連接關鍵基因KU80的表達，增強了同源重組修復蛋白Rad51、Rad52、Sae2表達，成功在漢遜酵母中實現(xiàn)基因無縫敲除、大片段整合以及多片段重組，最終將同源重組效率提高到60%～70%?！案念^換面”的漢遜酵母表現(xiàn)優(yōu)異，以甲醇和葡萄糖為底物發(fā)酵生產(chǎn)出脂肪醇。

　　據(jù)了解，脂肪醇是一種重要的化學品，洗滌劑、化妝品、醫(yī)藥、潤滑油等的制造都離不開它?？梢哉f，漢遜酵母就像一座以甲醇和葡萄糖為底物生產(chǎn)脂肪醇的“細胞工廠”。與工業(yè)上使用羰基合成或油脂氫解法制脂肪醇的方法相比，漢遜酵母所需的底物甲醇和葡萄糖的來源更廣泛，同時整個生產(chǎn)過程更環(huán)保。

　　周雍進表示，高同源重組效率的精準基因組編輯工具具有廣譜性，有望應用于多種真菌和化學品的生產(chǎn)中。接下來，團隊將進一步研究提高脂肪醇產(chǎn)率的方法，以及該工具在更多復雜化學品生產(chǎn)中的作用。