В данном обзоре рассмотрены основные методы создания гетерологических биохимических путей в различных организмах, основные проблемы, воз- никающие при этом, и основные подходы к их ре- шению



Pdf көрінісі
бет12/15
Дата17.01.2023
өлшемі0.69 Mb.
#61672
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   15
Доступность предшественников
Другое ключевое требование для устойчивой 
и эффективной экспрессии гетерологического 
пути – доступность предшественников. Показано, 
что ограничивающим фактором производства гете-
рологического метаболита является дефицит АТР 


ОБЗОРЫ
ТОМ 12 № 2 (45) 2020 | 
ACTA NATURAE
37
[91], производных СоА [92], NADН [93], NADPН [82], 
FMN [94], участвующих в подавляющем большинстве 
биосинтетических процессов. Для устранения этой 
проблемы предшественники и кофакторы могут быть 
добавлены извне или синтезированы самим организ-
мом-хозяином. Для плохо растворимых и нестабиль-
ных субстратов последний подход более эффекти-
вен, его осуществляют активацией биосинтетических 
путей хозяина, подавлением конкурирующих путей 
или введением дополнительных гетерологических 
путей [95, 96].
Важно отметить, что отток метаболитов в гетеро-
логические пути может перекрывать и усиливать 
вредное влияние гетерологических продуктов и инги-
бировать метаболизм хозяина [38]. Единой стратегии 
решения этой проблемы в настоящее время не суще-
ствует, однако внутриклеточная компартментализа-
ция может быть полезной как для снижения доступ-
ности ключевых метаболитов для конкурирующих 
путей, так и для изолирования токсичных конечных 
продуктов.
Редактирование генома для оптимизации 
гетерологического пути
Современные передовые технологии редактирования 
генома позволяют осуществлять беспрецедентное 
широкомасштабное вмешательство в геном хозяина, 
невозможное при использовании других подходов. 
Экспрессии гетерологического пути помогают та-
кие инструменты редактирования генома, как РНК-
интерференция [97], нуклеазы цинковых пальцев 
[98], редактирование ДНК в вилках репликации [99] 
и знаменитая технология CRISPR-Cas9 [10, 100, 101]. 
Редактирование генома также позволяет стабили-
зировать геном хозяина, позволяя избежать хорошо 
известной проблемы инактивации или рекомбинаци-
онного удаления гетерологических генов [102]. Самой 
масштабной формой редактирования генома являет-
ся de novo синтез генома хозяина, содержащего не-
типичные последовательности. Для многоклеточных 
хозяев эта область слабо развита, но несколько попы-
ток синтеза генома дрожжей были успешными [103, 
104].


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   15




©emirsaba.org 2023
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет