探索用于酸硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）基因工程的逆转录元件

《ACS Synthetic Biology》：Exploration of Retron Elements for the Genetic Engineering of Acidithiobacillus ferrooxidans

Acidithiobacillus ferrooxidans的硫代谢基因PetA2通过retron RNA干扰技术实现调控，验证了该工具在嗜酸极端微生物中的遗传工程可行性，但基因组编辑仍需改进。

　　

Acidithiobacillus ferrooxidans是一种化能自养的嗜酸细菌，广泛存在于工业生物采矿作业中。该细菌通过氧化铁和/或硫来获取能量，所产生的三价铁能够溶解铜和其他关键物质。由于分子工具的有限，包括A. ferrooxidans在内的嗜酸菌的基因工程改造仍然面临挑战。在这项研究中，我们探讨了基于逆转录子的基因工程工具在A. ferrooxidans（ATCC23270菌株）中的可行性，利用< />启动子系统实现基因的可诱导表达。我们成功地使用广宿主质粒pJRD215在大肠杆菌中表达了逆转录子元件，并验证了RNA和DNA反义干扰的效果。随后，我们在A. ferrooxidans中表达了逆转录子元件，并针对参与硫代谢电子传递链的PetA2基因进行了RNA反义干扰。PetA2基因属于bc1复合基因家族。经过工程改造的菌株在高硫条件下表现出硫氧化基因表达降低、铁氧化能力增强的现象，证实了逆转录子介导的调控作用。虽然转录干扰效果明显，但在A. ferrooxidans中未检测到基因组编辑现象（无论是通过添加单链退火蛋白（SSAP）还是重组技术实现的）。这些发现表明逆转录子可以作为A. ferrooxidans基因调控的可行新工具，为嗜酸极端微生物的代谢工程开辟了新的可能性。