Nature communications (IF=14.919) 2021-10-18
韩国高丽大学 Sang Jun Sim课题组
微藻可以积累各种碳中性产物，但它们的实际应用受到其二氧化碳敏感性的阻碍。本文章分析了莱茵衣藻在高CO2（20%）环境中的转录组变化。高 CO2环境引起的毒性机制主要为伴随细胞内酸化的质膜H+-ATP酶 (PMAs)的异常低表达。实验结果表明，PMA的普遍表达使得野生型菌株能够在通常无法生存的酸度环境中大量生长，并且通过维持较高的细胞质pH值，在高CO2环境下增加了3.2倍的产量。微藻可以积累各种碳中性产物，但它们的实际应用受到其 CO2敏感性的阻碍。在此，评估了模型微藻莱茵衣藻在高 CO2环境 (20%) 中的转录组变化。高CO2环境引起的毒性机制包括质膜 H+ -ATP 酶 (PMA)的异常低表达，并伴有细胞内酸化。实验结果表明，在野生型菌株中普遍表达的 PMA 的表达使它们不仅能够在通常无法生存的酸度水平下茁壮成长，而且还能通过维持较高的细胞质pH值在高 CO2下增加 3.2 倍的光合自养产量。一项涉及使用有毒烟气（13 vol% CO2、20 ppm NOX和 32 ppm SOX）进行培养的概念验证实验表明，在毒气环境中生长的菌株，其产量是野生型的2倍，这意味着PMA的表达可能使微藻能够在工业废弃二氧化碳气体中增殖。
原文链接：Augmented CO2 tolerance by expressing a single H+-pump enables microalgal valorization of industrial flue gas
https://doi.org/10.1038/s41467-021-26325-5
