山大团队再创佳绩：人工多倍体大肠杆菌新进展引领高效生物生产！近日，微生物技术国家重点实验室梁泉峰/祁庆生团队在著名学术期刊Advanced Science上发表了题为“创建多倍体Escherichia coli及其在高效L-脯氨酸生产中的应用”的研究论文。这项工作是由梁泉峰教授和祁庆生教授共同担任通讯作者，而王苏蒙博士作为论文的第一作者。基因组拷贝数问题是生命科学领域中一个核心难题，它直接关系到合成生物学追求的目标——设计并构建新的生命系统，以及实现高附加值产品的高效生产。

在自然界中，多倍体细胞常见于真核生物，并且它们对于构建具有实际应用潜力的人工细胞是一个未知领域。本次研究旨在通过精细调控细胞过程来设计和构建新的原核生物多倍体细胞，并将其用于生物化学品的生产。研究者们成功地通过精确调节ftsZ基因以控制细胞周期，创建了包含2至4条染色体的大肠杆菌，这一突破性的进展极大地增强了这些细胞对环境压力的抵抗力。

该多倍体大肠杆菌不仅其染色质高度稳定，而且表现出显著改良的生长性能，在丰富培养基上有明显优势。此外，这些多倍体细胞还展示出较强耐酸和乙酸盐等条件下的适应性。同时，他们在氨基酸代谢、能量代谢以及中心碳代谢等关键途径上的相关基因表达也得到了显著提升。

最令人振奋的是，该多倍体大肠杆菌被用于苏氨酸的大规模、高效生产，其产量达到了目前报道最高水平，为160.3克/L。这项工作不仅为建立强健、高效的微生物工程底盘提供了基础，也为探索原核生物进化机制及染色质功能提供了全新的策略与视角。

此次研究得到了国家自然科学基金委员会以及国家重点研发计划项目资助，并得益于山东大学生命环境研究公共技术平台提供的重要支持。该成果预示着未来可能会有更多的人工单个細胞或細胞群體层面的复杂操作与应用，为我们打开了一扇了解生命世界奥秘的大门。