S. cerevisiaeにおける成長段階とスケールにわたる遺伝子発現の一貫性のための合成プロモーターの設計と合成

代謝工学および合成生物学の取り組みは、細胞の成長段階（指数関数的および静止期）および発酵スケール（マイクロタイタープレート、チューブ、フラスコ、バイオリアクター）において一貫した（またはロバストな）パフォーマンスを持つプロモーターの恩恵を受けます。しかし、ほぼすべての内因性プロモーター（特にSaccharomyces cerevisiaeにおいて）はこのように機能しません。本研究では、これらの条件にわたってロバスト性を持つ新しい合成プロモーターを作成するために、ハイブリッドプロモーター工学戦略を活用します。多次元RNA-seqデータセットを使用して、特定の段階依存性を持つプロモーターが特定されました。機能的転写因子で濃縮されたフラグメントは、MEMEスイートを使用して特定されました。これらのモチーフを含むフラグメントは、対照条件での活性依存性を付与する可能性があります。具体的には、静止期のスキャフォールドの指数関数的フェーズの活性をそれぞれ38倍および23倍増加させることにより、両方のフェーズで高く一貫した発現を持つ2つの新しいプロモーターを得ました。さらに、これらのプロモーターがマイクロタイタープレートおよびフラスコでのさまざまな実験室成長スケールを時間をかけて一貫して機能することを示します。全体として、この研究は、S. cerevisiaeにおける細胞成長段階や培養のスケールにロバストな高レベルの発現を持つプロモーターを設計するための新しい戦略を提示し、検証します。