Pichia stipitis - Pichia stipitis

Scheffersomyces stipitis (fomerly Pichea stipitis) je druh kvasinek, patřící do „CUG Clade“ ascomycetous kvasinek. Jedná se o skupinu hub, které nahrazují serin za leucin, když narazí na kodon CUG. S. stipitis je vzdáleně příbuzný pivovarské kvasnice, Saccharomyces cerevisiae, který používá konvenční kodonový systém. Nalezeno mimo jiné ve vnitřnostech Passalid brouci, S. stipitis je schopen jak aerobního, tak kyslíkového omezení kvašení, a má nejvyšší známou přirozenou schopnost všech kvasinek přímo kvasit xylóza, převedením na ethanol, potenciálně ekonomicky cenná vlastnost. Xylóza je hemicelulózový cukr nacházející se ve všech rostlinách krytosemenných rostlin. Jako taková xylóza představuje druhou nejhojnější sacharidovou skupinu v přírodě. Xylóza může být vyrobena ze dřeva nebo zemědělských zbytků autolýzou nebo kyselou hydrolýzou. Výroba ethanolu z takových lignocelulózových zbytků nekonkuruje výrobě potravin konzumací obilí.

Vzhledem k množství xylózy a jejímu potenciálu pro biokonverzi lignocelulózových materiálů na obnovitelná paliva, Scheffersomyces stipitis byl rozsáhle studován. The kompletní řazení jeho genom bylo oznámeno v 2007.^[1] Nativní kmeny S. stipitis Bylo prokázáno, že produkují ≈50 g / l ethanolu za 48 hodin z čisté xylózy v definovaném minimálním médiu s použitím močoviny jako zdroje dusíku. S. stipitis je převážně haploidní kvasinka, ale kmeny mohou být indukovány k páření se sebou nebo s jinými kmeny S. stipitis kultivací buněk na minimálním médiu obsahujícím omezující množství zdrojů uhlíku a dusíku. Pro společnost byla vyvinuta rozsáhlá sada genetických nástrojů S. stipitis to zahrnuje markery rezistence na syntetické léky gen nourseothricin acetyltransferázy (nat1), hygromycin (hph) a syntetická forma Cre který umožňuje vyříznutí markerů. Navržené kmeny S. stipitis bude produkovat 57 g / l ethanolu z čisté xylózy za méně než 48 hodin a upravené kmeny budou produkovat významná množství ethanolu z kyselých hydrolyzátů lignocelulózy.

Tato přirozená schopnost S. stipitis k fermentaci xylózy na ethanol, inspirovalo úsilí o zavedení této vlastnosti Saccharomyces cerevisiae.S. cerevisiae je výhodný pro výrobu ethanolu z obilí a cukrové třtiny, protože velmi rychle fermentuje hexózové cukry a je velmi robustní. Nativně však metabolizuje xylózu. To omezuje užitečnost S. cerevisiae při výrobě paliv a chemikálií z buněčných stěn rostlin, které obsahují velké množství xylózy. V odpověď, S. cerevisiae byl zkonstruován tak, aby fermentoval xylózu přidáním S. stiptis geny, XYL1 a XYL2, kódující xylózu reduktázu a xylitol dehydrogenázu. Společný účinek těchto enzymů přeměňuje xylózu na xylulózu, kterou přirozeně fermentuje S. cerevisae. Pro rychlou fermentaci xylózy jsou však nutné další úpravy.

Reference