近日，著名学术期刊《细胞》（Cell）发表了我组组长周雍进研究员与瑞典查尔姆斯理工大学于涛博士、Jens Nielsen教授的合作论文（https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.07.013）。该研究论文报道了重构酿酒酵母初级代谢，阻断乙醇发酵，实现了脂肪酸高效生物合成。

当前，科学技术高速发展，社会环境迅速变化，迫切需求拓展传统化石能源生产路线，而通过构建微生物细胞工厂生产燃料和化学品越来越引起关注。主要通过对微生物代谢网络的重新调控，使得代谢流更多地流向目的产物，强化生物合成效率。酿酒酵母由于其对恶劣环境的极强适应性，常被作为生产各种目的产物的模式菌株，但受到长期进化获得的乙醇发酵模式的限制，大部分葡萄糖最终流向乙醇而非所需目的产物，影响了过程经济性。

游离脂肪酸是制造洗涤剂，润滑剂，化妆品及药品等的原料，具有广阔的应用前景。本论文为了获得高产脂肪酸的酿酒酵母菌株，综合运用了代谢工程（提高脂肪酸前体乙酰辅酶A的供应、调控糖酵解和磷酸戊糖途径提高NADPH的供应）和生物过程优化策略（限制氮源供应、动态调控生长必需基因的表达），获得了目前微生物合成脂肪酸的最高产量：33.4g/L；在此基础上去除酿酒酵母乙醇发酵途径，通过适应性实验室进化，实现脂肪酸合成与生长偶联，实现酵母“只产油，不酿酒”，并通过基因组测序阐明乙醇发酵去除的原因是丙酮酸激酶的突变。以上工作表明，尽管酿酒酵母经过自然界上百万年的进化，其代谢依然是可塑的，通过适应性进化可以快速改变其固有的代谢模式。目前合成生物学的快速发展及基因编辑手段的成熟加快了微生物细胞工厂构建过程。（文/图 马晓静 禹伟）