بهبود تحمل به اتانول سوية صنعتي مخمر با تركيبي از جهش‌زايي و مهندسي تكاملي

مقدمه: تحمل در برابر اتانول يكي از ويژگي‌هاي شاخص ساكارومايسس سرويزيه است. افزايش بيشتر تحمل در برابر اتانول در سويه‌هاي صنعتي مخمر مي‌تواند منجر به تخمير سريعتر، كامل‌تر و افزايش توليد اتانول گردد. با ماهيت پيچيده صفت تحمل اتانول، به نظر مي‌رسد كه افزايش تحمل اتانول به تغيير چندين ژن مخمر بستگي دارد. روش‌هاي مختلفي كه به تأثير تغييرات (تصادفي) توليد شده توسط مهندسي تكامل يا جهش‌زايي تكيه مي‌كنند، با افزايش تحمل اتانول، ايجاد سويه‌هاي كارآمد را درپي دارند.مواد و روش‌ها:در تحقيق حاضر براي بهبود فنوتيپ تحمل اتانول، سويه Ethanol Red كه سويه صنعتي، به روش فيزيكي و شيميايي جهش داده شد و جدايه‌هاي جهش‌يافته با استفاده محيط حاوي 1 بوتانل غربال شدند. جهش‌يافته‌ها همراه با سويه والد اوليه در طي 144 روز با راهبرد مهندسي تكاملي با الكل خو داده شدند و ميزان توليد اتانول در سويه‌هاي منتخب بررسي شد.نتايج: بعد از آزمون‌هاي تكامل تطبيقي، با توجه به افزايش حداكثر نرخ ويژه رشد، 8 سويه شامل سويه والدي و جهش‌يافته‌ها انتخاب و ميزان توليد اتانول آنها بررسي شد. ميزان توليد اتانول دو سويه 103ER و106 ER كه قبل از انجام آزمون تكامل تطبيقي با اتيل متان سولفونات جهش يافته و سپس به ترتيب در غلظت 11 و 9 درصد (حجم در حجم) اتانول تكامل يافته بودند، به ترتيب 1±45/112 و9/0± 3/112 گرم در ليتر رسيد در حالي كه اين مقدار براي سويه والد 5/0± 44/103 گرم در ليتر بود. بحث و نتيجه گيري: از راهبرد مهندسي تكاملي در ايجاد سويه هاي توانمند با هدف افزايش تحمل به اتانول در سويه‌هاي صنعتي بدليل قابليت‌هاي بالاي آن استفاده شد. براي افزايش تنوع ژنتيكي جمعيت اوليه، قبل از شروع فرآيند تكامل تطبيقي، از جهش‌زايي با اتيل متان سولفونات استفاده شد كه در سرعت بخشيدن به روند تكامل براي دستيابي به بهبود فنوتيپ مورد نظر كارآمدتر از اشعه فرابنفش عمل كرد.