非标准氨基酸介导的工程化正交专性细菌共生：生物遏制新策略

为解决微生物基于合成化学物质供应进行内在生物遏制时依赖外源化学物限制生存环境的问题，研究人员开展了在大肠杆菌（Escherichia coli）中设计正交专性共生的研究。他们构建出相关菌株，实验表明该策略有效，为生物遏制提供新思路。

　　微生物可以基于合成化学物质供应进行基因工程改造，实现内在生物遏制。然而，对一种外源化学物质的依赖限制了被控制微生物的生存环境。在这里，研究人员在大肠杆菌（Escherichia coli）中设计了一种正交专性共生关系，能自主创造有利于共生微生物生存的环境。

研究人员对一种大肠杆菌菌株（生产者菌株）进行基因工程改造，使其通过异源表达，利用简单碳源生物合成非标准氨基酸（nsAA） 。同时，对另一种大肠杆菌菌株（利用者菌株）进行改造，使其作为合成营养缺陷型（synthetic auxotroph），依赖同一种非标准氨基酸生长，其 14 天的逃逸率为每菌落形成单位 2.8×10^?9个逃逸个体。

共培养实验显示，利用者菌株依赖生产者菌株。在共接种约 10⁷个利用者菌株菌落形成单位和非生产者大肠杆菌菌株时，未检测到逃逸现象。在简化的合成玉米根际相关群落中，这种依赖关系依然存在。这项研究提供了生态学见解，并提出了一种不依赖外源化学物质的潜在生物遏制策略。