由可再生碳源制成的可持续航空燃料可以减少二氧化碳排放，有助于缓解气候变化。异戊二烯醇是一种用于生产喷气生物燃料混合物(称为1,4-二甲基环辛烷(DMCO))的化学品。混合原料是与其他化学品结合以产生燃料的化学品。研究人员已在几种微生物宿主中产生异戊二烯醇。

然而，如果可以在使用植物材料中的可发酵糖作为碳源的微生物中制造异戊二烯醇，那么制造可持续航空燃料的努力将会受益。恶臭假单胞菌(P.putida)可能就是这样一种微生物，但它需要经过工程改造才能成为最佳选择。在这项研究中，科学家们使用先进的计算工具来改造恶臭假单胞菌以生产异戊二烯醇。

研究人员使用计算模型来预测基因编辑的目标并优化恶臭假单胞菌的代谢，以最大限度地提高异戊二烯醇的产量。这种方法使研究人员能够选择基因编辑目标并确定其优先顺序，从而测试较少数量的工程菌株。

他们实现了恶臭假单胞菌异戊二烯醇产量的最高报道。这是迈向喷气燃料可持续生物生产过程的重要一步。

研究人员结合使用计算模型和菌株工程来优化恶臭假单胞菌的异戊二烯醇生产。他们使用多种基于基因组规模代谢模型的方法来预测和优先考虑基因敲除目标，从而提高异戊二烯醇产量。这使他们能够减少追求的目标数量。

此外，他们应用已知的基因编辑来进一步提高异戊二烯醇的生产，并使用蛋白质组学来优化工艺。

该研究实现了3.5克/升异戊二烯醇生产滴度，这是恶臭假单胞菌报道的最高滴度。研究人员得出结论，他们的途径优化使恶臭假单胞菌中的异戊二烯醇含量提高了10倍。

研究人员建议必须进行额外的改进以提高工业应用的异戊二烯醇产量。异戊二烯醇和DMCO的商业规模生产仍需要额外的改进，例如纳入CRISPR基因编辑和其他生物工艺技术。

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