Facilitating stable gene integration expression and copy number amplification in Bacillus subtilis through a reversible homologous recombination switch

基因 枯草芽孢杆菌 生物 同源重组 遗传学 基因复制 拷贝数变化 基因表达 基因剂量 质粒 抑制因子 基因表达调控 基因组 细菌
作者
Haoyu Guo,Rongzhen Tian,Yaokang Wu,Xueqin Lv,Jianghua Li,Long Liu,Guocheng Du,Jian Chen,Yanfeng Liu
出处
期刊:Synthetic and Systems Biotechnology [Elsevier BV]
卷期号:9 (3): 577-585 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.synbio.2024.04.010
摘要

Strengthening the expression level of integrated genes on the genome is crucial for consistently expressing key enzymes in microbial cell factories for efficient bioproduction in synthetic biology. In comparison to plasmid-based multi-copy expression, the utilization of chromosomal multi-copy genes offers increased stability of expression level, diminishes the metabolic burden on host cells, and enhances overall genetic stability. In this study, we developed the "BacAmp", a stabilized gene integration expression and copy number amplification system for high-level expression in Bacillus subtilis, which was achieved by employing a combination of repressor and non-natural amino acids (ncAA)-dependent expression system to create a reversible switch to control the key gene recA for homologous recombination. When the reversible switch is turned on, genome editing and gene amplification can be achieved. Subsequently, the reversible switch was turned off therefore stabilizing the gene copy number. The stabilized gene amplification system marked by green fluorescent protein, achieved a 3-fold increase in gene expression by gene amplification and maintained the average gene copy number at 10 after 110 generations. When we implemented the gene amplification system for the regulation of N-acetylneuraminic acid (NeuAc) synthesis, the copy number of the critical gene increased to an average of 7.7, which yielded a 1.3-fold NeuAc titer. Our research provides a new avenue for gene expression in synthetic biology and can be applied in metabolic engineering in B. subtilis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
阳光不弱发布了新的文献求助30
2秒前
春衫发布了新的文献求助80
3秒前
3秒前
maple完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
咿咿呀呀完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
云浮山海完成签到,获得积分10
7秒前
谦让蛋挞完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
8秒前
置身事内完成签到,获得积分20
8秒前
科研通AI5应助Ayaya采纳,获得10
9秒前
llc完成签到 ,获得积分10
10秒前
IMxYang发布了新的文献求助10
11秒前
九离完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
zxzb完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
蓝天完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
Aline发布了新的文献求助10
13秒前
欢呼的夏山完成签到,获得积分10
14秒前
共享精神应助蓝色123采纳,获得10
14秒前
机智向薇完成签到 ,获得积分10
15秒前
阳光男孩发布了新的文献求助10
15秒前
初夏发布了新的文献求助10
16秒前
史小霜发布了新的文献求助10
17秒前
九离发布了新的文献求助30
17秒前
多情捕发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
科研通AI5应助ddddd采纳,获得30
17秒前
18秒前
MHCL完成签到 ,获得积分10
18秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
置身事内发布了新的文献求助50
19秒前
搜集达人应助叶子采纳,获得10
19秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Musculoskeletal Pain - Market Insight, Epidemiology And Market Forecast - 2034 2000
Animal Physiology 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3745349
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3288288
关于积分的说明 10058133
捐赠科研通 3004507
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1649669
邀请新用户注册赠送积分活动 785484
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 751108