科学家控制藻类的每日生物钟，推动生物医学的发展

来源:范德比尔特大学Vanderbilt

范德比尔特大学生物科学教授卡尔·h·约翰逊(Carl H. Johnson)和范德比尔特大学的一组科学家成功地调整了蓝藻的日常生物钟，使这种蓝藻成为更多产的可再生燃料、化学品和胰岛素等药物的生产者。

他们的论文《打卡并释放绿色生物技术在光合宿主中的应用》发表在《美国国家科学院院刊》上。

蓝藻是太阳能驱动的终极机器，它就像一个小工厂，生产从药物到燃料的各种产品。多年来，科学家们一直在努力使蓝藻成为一个更富有成效和多功能的微生物细胞工厂。然而，对大肠杆菌和酵母等其他微生物的研究进展并不快。

由于微生物的基因表达受到其内部时钟的严格控制，蓝藻细菌有一个内置的贪睡按钮。Johnson实验室通过释放调控通路中的昼夜节律抑制因子，对基因表达进行了重新编程，从而显著改善了生物医学中重要的活性酶和多肽的生产。

约翰逊说:“我们不是简单地把重点放在驱动所需产品的基因表达的传统方法上，而是认为可以操纵调节基因表达的日常生物钟，这样就可以全天候生产更多的产品。”

“通过灭活蓝藻的内部生物钟及其对基因表达的抑制，我们现在可以实现绿色生物产品的大幅上调，包括胰岛素药物。”

这项专注于蓝藻的工作尤其重要，因为它很容易种植，成本效益高，利用阳光作为能源，在营养贫乏的环境中茁壮成长。这些发现可能会让绿色生物技术加速发展。

绿色生物技术的目标是开发转基因光合生物，作为“生物反应器”，生产可再生燃料、药品和对环境影响最小的化学前体。