清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Direct carbon capture for production of high-performance biodegradable plastic by cyanobacterial cell factory

羟基烷酸 代谢工程 聚乳酸 生物可分解塑胶 生物塑料 原材料 钩虫贪铜菌 食品科学 异养 聚羟基丁酸酯 化学 生物化学 废物管理 生物 有机化学 细菌 聚合物 工程类 遗传学
作者
Chunlin Tan,Fei Tao,Ping Xu
标识
DOI:10.1101/2021.10.04.462501
摘要

Abstract Plastic pollution has become one of the most pressing environmental issues today, leading to an urgent need to develop biodegradable plastics 1-3 . Polylactic acid (PLA) is one of the most promising biodegradable materials because of its potential applications in disposable packaging, agriculture, medicine, and printing filaments for 3D printers 4-6 . However, current biosynthesis of PLA entirely uses edible biomass as feedstock, which leads to competition for resources between material production and food supply 7,8 . Meanwhile, excessive emission of CO 2 that is the most abundant carbon source aggravates global warming, and climate instability. Herein, we first developed a cyanobacterial cell factory for the de novo biosynthesis of PLA directly from CO 2 , using a combinational strategy of metabolic engineering and high-density cultivation (HDC). Firstly, the heterologous pathway for PLA production, which involves engineered D-lactic dehydrogenase (LDH), propionate CoA-transferase (PCT), and polyhydroxyalkanoate (PHA) synthase, was introduced into Synechococcus elongatus PCC7942. Subsequently, different metabolic engineering strategies, including pathway debottlenecking, acetyl-CoA self-circulation, and carbon-flux redirection, were systematically applied, resulting in approximately 19-fold increase to 15 mg/g dry cell weight (DCW) PLA compared to the control. In addition, HDC increased cell density by 10-fold. Finally, the PLA titer of 108 mg/L (corresponding to 23 mg/g DCW) was obtained, approximately 270 times higher than that obtained from the initially constructed strain. Moreover, molecular weight (M w , 62.5 kDa; M n , 32.8 kDa) of PLA produced by this strategy was among the highest reported levels. This study sheds a bright light on the prospects of plastic production from CO 2 using cyanobacterial cell factories.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
拓跋书芹发布了新的文献求助10
4秒前
大大蕾完成签到 ,获得积分10
13秒前
Lucas应助拓跋书芹采纳,获得10
14秒前
winfree完成签到 ,获得积分10
16秒前
Zhangfu完成签到,获得积分10
22秒前
沧海一粟米完成签到 ,获得积分10
26秒前
小小铱完成签到,获得积分10
40秒前
53秒前
59秒前
59秒前
爱心完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
LIGANG1111完成签到 ,获得积分10
1分钟前
重重重飞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gobi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
所得皆所愿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
和谐的夏岚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一个小胖子完成签到,获得积分10
2分钟前
情怀应助胡强采纳,获得10
2分钟前
janer完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zly完成签到 ,获得积分10
2分钟前
医平青云完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
study00122完成签到,获得积分10
2分钟前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
oscar发布了新的文献求助10
3分钟前
平常山河完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Smoiy完成签到 ,获得积分10
3分钟前
拾遗就是我完成签到,获得积分10
3分钟前
无名草0502完成签到 ,获得积分10
4分钟前
小白完成签到 ,获得积分10
4分钟前
loga80完成签到,获得积分0
4分钟前
粗心的荷花完成签到 ,获得积分10
4分钟前
FEOROCHA给FEOROCHA的求助进行了留言
4分钟前
4分钟前
雪花完成签到 ,获得积分10
4分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
仁爱的戒指完成签到 ,获得积分10
5分钟前
唐唐完成签到,获得积分10
6分钟前
Charles完成签到,获得积分10
6分钟前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3179999
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830380
关于积分的说明 7976534
捐赠科研通 2491938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329096
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635669
版权声明 602954