Abstracto

Evolución adaptativa de laboratorio mediada por biosensores de Escherichia coli para la sobreproducción de L-serina a partir de glicerol.

 Xiaomei Zhang1, Dong Zhang1, Yujie Gao1, Xiaojuan Zhang2,3, Guoqiang Xu2,3, Hui Li1, Jinsong Shi1, Zhenghong Xu

 En este estudio, se empleó la evolución adaptativa de laboratorio (ALE) combinada con un biosensor para mejorar el rendimiento de L-serina. Primero, se construyó un biosensor de serina en E. coli basado en el regulador transcripcional NCgl0581 de C. glutamicum, además, se estudió la validez y sensibilidad del biosensor de serina, y los resultados mostraron que el biosensor de serina pDser de C. glutamicum fue efectivo en E. coli y solo la L-serina celular biosintetizada fue monitoreada por el biosensor de serina. Luego, se utilizó E. coli 4W capaz de producir 1,1 g/L de L-serina a partir de glicerol como cepa de partida, y la vía de degradación de L-serina a glicina de 4W se eliminó mediante CRISPR/Cas9, lo que resultó en la cepa 4WG, con un título de L-serina de 2,01 g/L. 4WG se desarrolló aún más utilizando ALE combinado con un biosensor de serina, se logró la cepa evolucionada 4WGX y mostró un rendimiento de 0,41 g/g de glicerol, y pudo producir 4,13 g/L de L-serina, que fue 105% y 275% más alto que el de 4WG y 4W respectivamente, además, 4WGX mostró un mejor crecimiento en el medio con la adición de 50 g/L de L-serina, lo que indica su mejor tolerancia a la L-serina. Este trabajo indica que el biosensor de serina de C. glutamicum fue útil para seleccionar E. coli con sobreproducción de serina, y esto amplió la aplicación del biosensor y proporcionó más estrategias para la detección de cepas de alto rendimiento.