本期为您推荐江南大学史劲松教授研究团队发表在《Carbohydrate Polymers》（IF=10.7237）上的一篇文章：Genetic variation reveals the enhanced microbial hyaluronan biosynthesis via atmospheric and room temperature plasma. 该研究采用多轮常压室温等离子体（ARTP）诱变结合新型高通量筛选，结果显示兽疫链球菌的透明质酸（HA）产量在摇瓶水平上提高了42.9%，达到0.813 g/L；在5L发酵罐中分批培养后，HA产量能提高到4.56 g/L[1]。
透明质酸是糖胺聚糖（GAG）家族成员，由N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）和D-葡糖醛酸（GlcA）组成，它们通过交替的β-1,3和β-1,4糖苷键连接。HA作为一种优异的天然生物聚合物，已被广泛用于医疗、美容和临床应用。通过微生物发酵生产HA是一种理想方法，具有工艺流程简单、纯化程序便捷的特点。ARTP是一种新型微生物筛选诱变系统，并已应用于100多种天然微生物，在优化各类微生物性能方面的作用较为强大。
本研究揭示了兽疫链球菌HA生物合成增强的遗传机制差异。经过多轮ARTP诱变，结合新型牛血清白蛋白/十六烷基三甲基溴化铵偶联高通量筛选，在摇瓶培养18h内，突变株的HA产量提高了42.9%，达到0.813 g/L，分子量为0.54×106Da。通过在5L发酵罐中分批培养，HA产量提高到4.56 g/L。转录组测序结果显示，不同突变株之间具有相似的遗传变化，均通过增强HA的合成基因（hasB、glmU和glmM），削弱UDP-GlcNAc的下游基因（nagA和nagB），并显著下调壁合成基因的转录，从而使两种前体（UDP-GlcA和UDP-Glc NAc）的积累分别增加39.74%和119.22%。将有效的筛选方法与组学分析相结合，探索不同突变株之间的共同基因调控因子，可能为挖掘复杂的HA调控途径提供更多的控制位点。
[1] Zhi-Yuan Yao, Jin-Song Gong, Yu-Ru Liu, Jia-Yu Jiang, Yue-Sheng Zhang, Chang Su, Heng Li, Chuan-Li Kang, Lei Liu, Zheng-Hong Xu, Jin-Song Shi, Genetic variation reveals the enhanced microbial hyaluronan biosynthesis via atmospheric and room temperature plasma,Carbohydrate Polymers,312.
https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.120809
本期为您推荐江南大学史劲松教授研究团队发表在《Carbohydrate Polymers》（IF=10.7237）上的一篇文章：Genetic variation reveals the enhanced microbial hyaluronan biosynthesis via atmospheric and room temperature plasma. 该研究采用多轮常压室温等离子体（ARTP）诱变结合新型高通量筛选，结果显示兽疫链球菌的透明质酸（HA）产量在摇瓶水平上提高了42.9%，达到0.813 g/L；在5L发酵罐中分批培养后，HA产量能提高到4.56 g/L[1]。
透明质酸是糖胺聚糖（GAG）家族成员，由N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）和D-葡糖醛酸（GlcA）组成，它们通过交替的β-1,3和β-1,4糖苷键连接。HA作为一种优异的天然生物聚合物，已被广泛用于医疗、美容和临床应用。通过微生物发酵生产HA是一种理想方法，具有工艺流程简单、纯化程序便捷的特点。ARTP是一种新型微生物筛选诱变系统，并已应用于100多种天然微生物，在优化各类微生物性能方面的作用较为强大。
本研究揭示了兽疫链球菌HA生物合成增强的遗传机制差异。经过多轮ARTP诱变，结合新型牛血清白蛋白/十六烷基三甲基溴化铵偶联高通量筛选，在摇瓶培养18h内，突变株的HA产量提高了42.9%，达到0.813 g/L，分子量为0.54×106Da。通过在5L发酵罐中分批培养，HA产量提高到4.56 g/L。转录组测序结果显示，不同突变株之间具有相似的遗传变化，均通过增强HA的合成基因（hasB、glmU和glmM），削弱UDP-GlcNAc的下游基因（nagA和nagB），并显著下调壁合成基因的转录，从而使两种前体（UDP-GlcA和UDP-Glc NAc）的积累分别增加39.74%和119.22%。将有效的筛选方法与组学分析相结合，探索不同突变株之间的共同基因调控因子，可能为挖掘复杂的HA调控途径提供更多的控制位点。
[1] Zhi-Yuan Yao, Jin-Song Gong, Yu-Ru Liu, Jia-Yu Jiang, Yue-Sheng Zhang, Chang Su, Heng Li, Chuan-Li Kang, Lei Liu, Zheng-Hong Xu, Jin-Song Shi, Genetic variation reveals the enhanced microbial hyaluronan biosynthesis via atmospheric and room temperature plasma,Carbohydrate Polymers,312.
https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.120809
