أدت الجهود التعاونية التي بذلتها فرق البيولوجيا التركيبية وهندسة التمثيل الغذائي الميكروبي في معهد تيانجين للتكنولوجيا الحيوية الصناعية، التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، إلى إنجاز رائد في مجال البيولوجيا التركيبية. من خلال نهج هندسي متطور، نجحوا في هندسة الإشريكية القولونية لتطوير مسار تخليق فعال لـ أحادي نيوكليوتيد النيكوتيناميد (NMN، CAS رقم 1094-61-7) ، مما يعزز بشكل كبير عملية التمثيل الغذائي. الإنتاج داخل الكائن الحي.

في هذه الرحلة المبتكرة، استخدم الباحثون أولاً تقنيات متقدمة لتحرير الجينات للتخلص بدقة من جينات pncC وnadR، مما أدى إلى قفزة نوعية في إنتاج NMN مقارنة بالسلالة الأصلية، مع زيادة تزيد عن 100 مرة. وبناءً على هذا النجاح، قاموا بتحسين مسار تخليق دي نوفو لـ NMN ودمجوه بسلاسة مع مسار التخليق الحيوي بوساطة NadV. بالإضافة إلى ذلك، فإن إدخال اثنين من البروتينات الناقلة الفعالة سهّل بشكل كبير امتصاص النيكوتيناميد (NAM) وتدفق NMN، مما دفع إنتاج NMN إلى ارتفاع جديد يبلغ حوالي 1300 ميكرومولار.

ولم يتوقف سعيهم لتحقيق التميز عند هذا الحد. من خلال تحسين إنزيم PRPP (5-فوسفوريبوسيل-1-بيروفوسفات)، حقن الباحثون قوة دافعة قوية في إنتاج NMN، وحققوا في النهاية عائدًا مذهلاً يزيد عن 3000 ميكرومولار بعد 24 ساعة فقط من التخمير في قوارير الرج.

لا يقدم هذا البحث رؤى جديدة حول مسار الإنقاذ NAD+ ودوره المحوري في استقلاب الطاقة في الإشريكية القولونية فحسب، بل يفتح أيضًا آفاق تطبيق أوسع للبيولوجيا التركيبية في الصناعات الصيدلانية الحيوية والصناعات الصحية، مما يغرس الابتكار القوي في التطوير المزدهر لهذا المجال. .