ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОЇ АЛКОГОЛЬНОЇ ФЕРМЕНТАЦІЇ КСИЛОЗИ ТА ГЛЮКОЗИ У МЕТИЛОТРОФНИХ ДРІЖДЖІВ OGATAEA (HANSENULA) POLYMORPHA ШЛЯХОМ ПОСИЛЕННЯ ЕКСПРЕСІЇ ГЕНІВ PDC1 ТА ADH1

Анотація

Альтернативою етанолу першого покоління з харчової сировини (кукурудзяний крохмаль і цукрова тростина) є етанол другого покоління з нехарчової рослинної біомаси (лігноцелюлози). Ксилоза є другим за вмістом цукром у складі гідролізатів лігноцелюлози, проте лише незначна кількість мікроорганізмів здатні зброджувати цей цукор до етанолу. Метилотрофні дріжджі Ogataea (Hansenula) polymorpha належать до найбільш термотолерантного виду дріжджів, що здатні зброджувати ксилозу до етанолу при підвищених температурах (до 50 °C). Проте основним недоліком природних штамів цих дріжджів є низький вихід і продуктивність етанолу при ферментації ксилози. У даній роботі визначено ефективність алкогольної ферментації ксилози рекомбінантними штамами O. polymorpha з посиленою експресією генів PDC1 та ADH1, що кодують піруватдекарбоксилазу й альдегіддегідрогеназу, які каталізують кінцеві реакції на шляху алкогольної ферментації. Ко-експресія обох генів у геномі штаму дикого типу приводила до 4-кратного зростання продукції етанолу із ксилози та 1,5-кратного зростання утворення етанолу з глюкози у O. polymorpha. Отже, оптимізація рівня експресії ADH1 та PDC1 генів є перспективним підходом до подальшого покращення параметрів алкогольної ферментації ксилози та глюкози у O. polymorpha.