青岛能源所发明工业微藻高产油新技术

　　微藻是地球上最主要的初级生产者之一，通过光合作用，微藻把光能和CO2转化为油脂（甘油三酯，TAG）等高能储碳物质。近日，中科院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心在工业产油微藻（微拟球藻）中发现一种蓝光特异性诱导的油脂合成调控机制，并基于此发明了BLIO这一全新的“光控”高产油技术，将峰值油脂生产率提高了一倍。该工作在线发表于《自然-通讯》。

　　TAG的合成是微藻细胞针对环境胁迫的应激反应之一，在寻觅诱导TAG合成新方法的过程中，单细胞中心博士后张鹏和副研究员辛一带领的研究小组在工业产油微藻即海洋微拟球藻中，发现了一个未知的“BlueLight-NobZIP77-NoDGAT2B”通路。基于该通路，该团队发明了名为BLIO的蓝光特异性诱导高产油技术。研究人员还运用RACS-Seq系统筛选了大量的工程藻株、培养条件和培养时间点的组合。在白光和氮素丰富的情况下，敲除了NobZIP77的微拟球藻工程株生物质产率没有降低，油脂产率却提高了两倍；而随着微藻逐渐消耗氮源，启动蓝光照射，TAG大幅度累积。与恒定白光下野生型微藻的培养过程相比，在峰值产油状态下，BLIO的TAG生产率提高了整整一倍。

　　“如此简洁高效的从光质感应到油脂合成的调控机制，以前并不为人所知，因此是一个令人兴奋的合成生物学模块雏形。”该论文通讯作者、单细胞中心主任徐健表示。同时，作为一种理想的过程控制工具，光质具有调控方便、低成本、高时空精度、可扩展性强和高能量效率等优势，因此，“BlueLight-NobZIP77-NoDGAT2B”模块的揭示和BLIO技术的发明，为产油微藻的分子育种、光生物反应器设计、培养工艺优化等展示了一个新方向。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-022-29337-x

来源： 中国科学报 廖洋 刘佳