近日，中国科学院天津工业生物技术研究所研究团队的一项成果为生物技术与化学工程的深度融合写下了生动注脚。团队开发的甲醇芽孢杆菌合成生物学使能技术，通过高效DNA电转化、热稳定CRISPR-Cas9基因组编辑等核心技术，成功构建了无质粒、表型稳定的工程底盘，并实现了以甲醇为唯一碳源生产L-精氨酸。这一突破不仅解决了传统化学合成中原料依赖与环保难题，更彰显了合成生物学对化学工程的赋能价值。
在技术创新层面，团队将甲醇芽孢杆菌DNA电转化效率提升1000倍，为遗传操作奠定了坚实基础。选用的ThermoCas9基因编辑系统展现出极高的靶向精准度，靶向致死率超98%，对4kb以内片段的敲除效率接近100%，甚至可实现40kb大片段及双基因同时敲除。通过解析甲醇代谢遗传机制，团队成功构建了新型工程底盘，消除了质粒丢失和菌株退化风险，为工业化应用提供了稳定可靠的技术支撑。
从化学工程视角看，该技术实现了碳源利用的革新。甲醇作为一种来源广泛、成本低廉的化工原料，通过生物转化技术高效合成高附加值的L-精氨酸，大幅降低了生产过程的环境负荷。相关成果发表于《细胞报告》，为利用合成生物学技术改造化工生产路径、推动产业绿色升级提供了重要参考。
