Пихиа стипит - Pichia stipitis
| Scheffersomyces stipitis | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Королевство: | |
| Разделение: | |
| Учебный класс: | |
| Заказ: | |
| Семья: | |
| Род: | |
| Разновидность: | S. stipitis |
| Биномиальное имя | |
| Scheffersomyces stipitis (Pignal) Курцман и М. Сузуки (2010) | |
Scheffersomyces stipitis (раньше Пичейный стипит) представляет собой разновидность дрожжей, принадлежащих к "кладе CUG" аскомицетных дрожжей. Это группа грибов, которые заменяют лейцин серином при обнаружении кодона CUG. S. stipitis отдаленно связан с пивные дрожжи, Saccharomyces cerevisiae, который использует обычная система кодонов. Находится, среди прочего, в кишках пассалид жуки, S. stipitis способен к аэробным и кислородным ограничениям ферментация, и имеет самую высокую из известных естественных способностей из всех дрожжей к непосредственному брожению. ксилоза, преобразовав его в этиловый спирт, потенциально экономически ценный признак. Ксилоза - гемицеллюлозный сахар, содержащийся во всех покрытосеменных растениях. Таким образом, ксилоза составляет вторую по распространенности углеводную составляющую в природе. Ксилозу можно получать из древесины или сельскохозяйственных остатков путем авто- или кислотного гидролиза. Производство этанола из таких остатков лигноцеллюлозы не конкурирует с производством продуктов питания за счет потребления зерна.
Учитывая обилие ксилозы и ее потенциал для биоконверсии лигноцеллюлозных материалов в возобновляемые виды топлива, Scheffersomyces stipitis был широко изучен. В полная последовательность своего геном было объявлено в 2007.[1] Родные штаммы S. stipitis было показано, что из чистой ксилозы в определенной минимальной среде с использованием мочевины в качестве источника азота получается ≈50 г / л этанола за 48 часов. S. stipitis является преимущественно гаплоидными дрожжами, но штаммы можно заставить спариваться сами с собой или с другими штаммами S. stipitis путем культивирования клеток на минимальной среде, содержащей ограниченное количество источников углерода и азота. Был разработан обширный набор генетических инструментов для S. stipitis который включает маркеры синтетической лекарственной устойчивости для ген нурсеотрицинацетилтрансферазы (nat1), гигромицин (hph) и синтетическая форма Cre что позволяет удалить маркеры. Разработанные штаммы S. stipitis будет производить 57 г / л этанола из чистой ксилозы менее чем за 48 часов, а адаптированные штаммы будут производить значительные количества этанола из кислотных гидролизатов лигноцеллюлозы.
Эта естественная способность S. stipitis ферментации ксилозы до этанола, вдохновило усилия на превращение этой черты в Saccharomyces cerevisiae.С. cerevisiae является предпочтительным для производства этанола из зерна и сахарного тростника, потому что он очень быстро сбраживает гексозные сахара и очень устойчив. Однако он не метаболизирует ксилозу. Это ограничивает полезность С. cerevisiae при производстве топлива и химикатов из стенок растительных клеток, содержащих большое количество ксилозы. В ответ, С. cerevisiae был разработан для ферментации ксилозы за счет добавления S. stiptis гены XYL1 и XYL2, кодирующие ксилозоредуктазу и ксилитолдегидрогеназу соответственно. Согласованное действие этих ферментов превращает ксилозу в ксилулозу, которая естественным образом ферментируется S. cerevisae. Однако для быстрой ферментации ксилозы необходимы дополнительные модификации.
Рекомендации
- ^ Джеффрис, T.W .; и другие. (Март 2007 г.). "Последовательность генома дрожжей, превращающих лигноцеллюлозу и ферментирующих ксилозу Пихиа стипит". Природа Биотехнологии. 25 (3): 319–326. Дои:10.1038 / nbt1290. PMID 17334359.