Recuperação de assimilação de metanol e vias de glicina redutiva em Saccharomyces cerevisiae para aumentar a recuperação de um carbono

O metanol é um substrato promissor para a biomanufatura devido ao seu baixo custo e à competição não alimentar. No entanto, a bio-utilização do metanol apresenta desafios significativos, incluindo o requisito de glicose como co-substrato, a toxicidade do metabolito intermediário formaldeído e a perda de carbono durante o metabolismo. Esses fatores impedem o crescimento microbiano e comprometem a relação custo-benefício do bioprocesso. Aqui, projetamos Saccharomyces cerevisiae para crescer em metanol enquanto integra a through redutiva da glicina (RGP) para reduzir a perda de carbono. Nossa abordagem levou a um aumento de 2,3 vezes na utilização de metanol e um aumento de 1,5 vezes na biomassa, juntamente com a reafirmilação de CO2. A integração da through de assimilação de metanol com a toxicidade do formaldeído mitigou o RGP e facilitou a co-utilização de CO2 e metanol. Fornecemos a primeira evidência de que o CO2 e o metanol podem ser co-utilizados para sintetizar o piruvato e o mevalonato, os principais precursores de todos os terpenóides. Como prova de princípio, complementamos as vias de utilização de um carbono projetadas em S. cerevisiae, alcançando um aumento de 9,5 vezes no ácido canabigrólico (CBGA). Este estudo ressalta o potencial de ampliar o espectro de produtos biossintéticos derivados de compostos C1 e facilitando a recuperação de carbono. Esta pesquisa estabelece uma plataforma promissora para biomanufatura sustentável, utilizando metanol e CO2.