药物前体由太阳能cyborg酵母

科学家们增强转基因版本的啤酒酵母半导体晶体,使其生化过程集中精力莽草酸抗病毒药物达菲的前兆。

奈尔Joshi在美国哈佛大学的团队设计的酵母菌株,过表达基因莽草酸合成、细胞表面和附加磷化铟纳米颗粒。纳米粒子像微小的太阳能电池板,照亮时,它们产生电子,可以使用的酵母生产莽草酸的途径。

“基于酵母生物合成能够将光能转换成其他形式的生化能源,从而提高他们的生产力作为为生物细胞工厂的Joshi解释道。

为骨干郭和米格尔Suastegui博士后研究人员在乔希的小组,灵感来自以前的混合动力系统在半导体太阳能电池的饲料电子成细菌生产的物质从二氧化碳。Suastegui知道如何工程师啤酒酵母生产各种物质从植物的葡萄糖。郭以前生产的纳米颗粒和组装成更大的结构。在一起,他们让太阳能电池概念的相关酵母系统和更广泛的半导体粒子的,Joshi解释道。

酵母通常要消耗一些葡萄糖减少烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(辅酶ii生化反应⁺)。工程酵母利用NADPH形成减少3-dehydroshikimic酸和莽草酸。但是哈佛团队想频道所有可能的葡萄糖进入莽草酸的合成,因此Suastegui工程关键NADPH形成酶。郭可以附加可使纳米粒子与多酚网络修改后的酵母。当他们在纳米粒子上发光,他们释放的电子进入酵母减少辅酶ii⁺并保持NADPH供应超过了。

Joshi集团产生大约50毫克每升啤酒酵母莽草酸文化在72小时内。这是温和的相比2 g的90%纯莽草酸化学家从20克的八角中提取使用咖啡机在2014年。但经常有八角茴香的短缺,意味着莽草酸的价格变化很大。

的生物制造使用工程微生物代表一个解决方案更多的控制,“Joshi解释道。这可能有助于提高产量的许多化学物质已经由酵母发酵,并使它更经济可行的化学物质。”

凯特•布朗从美国国家可再生能源实验室(NREL)黄金说这项研究持续的努力,结合合成纳米材料系统与细胞的新陈代谢。”增加一个特定的滴定度的能力,工程途径在这个领域是一个重要的一步,因为它为应用程序展示了这种方法的实用程序,”她解释说。

她NREL同事保罗•王补充说,这一结果将在这一领域进一步发展的跳板。它在意义的磷化铟functionalised酵母细胞是可行的,从而能够使用捕获阳光电子的主要来源莽草酸的生物合成,“他说。

哈佛集团正在探索更多cell-particle组合和调查如何通过电子从半导体到细胞,Joshi说。