蓝藻,以前被命名为蓝绿色藻类,近年来一直吸引着越来越多的研究兴趣来生产生物燃料和生物化学物质,因为它们能够通过氧光合作用将大气中的二氧化碳和光能转化为碳水化合物。在盐(NaCl)的压力下,许多淡水或海洋物种的蓝藻自然合成和积累蔗糖,这为利用蓝藻的工程获得糖原料提供了新的可能性。
由于蓝藻中蔗糖和糖原合成的共同前体葡萄糖- 1 -磷酸(见图),一般认为这两个过程在盐胁迫下竞争碳通量。然而,中国科学院青岛生物能源与生物技术研究所的代谢工程小组最近就糖原合成在蔗糖合成中的作用提供了新的见解。
研究人员系统地分析了在一种被改造过的淡水蓝藻糖球菌的蔗糖合成过程中,减少和增强糖原池对蔗糖合成的影响。他们观察到,在盐胁迫下,糖原合成的逐步抑制而不是刺激蔗糖的产生。他们还显示糖原过度生产和sps过度表达的结合导致蔗糖产量增加。这些结果表明,糖原可以作为支持而非竞争性的碳池来合成蓝藻(见图)。这一发现有助于指导代谢工程工作,以优化蔗糖的生产,并可能通过蓝藻菌生产其他产品。
相关研究结果最近发表在《应用与环境微生物学杂志》上。本研究由国家杰出青年学者基金(31525002)、中德联合研究项目(GZ984)、中国国家科学基金项目(31501003)、山东台山学人计划、青岛创新领导人才项目(15 - 10-3-15-(31)- zch)资助。
——文章发布于2017-11-28