Alkane-based biofuels are desirable to produce at a commercial scale as these have properties similar to our current petroleum-derived transportation fuels. Rationally engineering microorganisms to produce a desirable compound, such as alkanes, is, however, challenging. Metabolic engineers are therefore increasingly implementing evolutionary engineering approaches combined with high-throughput screening tools, including metabolite biosensors, to identify productive targets. Engineering Saccharomyces cerevisiae to produce alkanes can be facilitated by using an alkane-responsive biosensor, which can potentially be developed from the native alkane-sensing system in Yarrowia lipolytica, a well-known alkane-assimilating yeast. This putative alkane-sensing system is, at least, based on three different transcription factors (TFs) named Yas1p, Yas2p and Yas3p. Although this system is not fully elucidated in Y. lipolytica, we were interested in evaluating the possibility of translating this system into an alkane-responsive biosensor in S. cerevisiae. We evaluated the alkane-sensing system in S. cerevisiae by developing one sensor based on the native Y. lipolytica ALK1 promoter and one sensor based on the native S. cerevisiae CYC1 promoter. In both systems, we found that the TFs Yas1p, Yas2p and Yas3p do not seem to act in the same way as these have been reported to do in their native host. Additional analysis of the TFs suggests that more knowledge regarding their mechanism is needed before a potential alkane-responsive sensor based on the Y. lipolytica system can be established in S. cerevisiae.

中文翻译：

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在啤酒酵母中共表达编码Yas1p，Yas2p和Yas3p的解脂耶氏酵母基因是否可能成为烷烃反应性生物传感器？

基于烷烃的生物燃料需要以商业规模生产，因为它们具有与我们目前的石油衍生运输燃料相似的特性。然而，合理地改造微生物以产生所需的化合物，例如烷烃，具有挑战性。因此，代谢工程师越来越多地采用进化工程方法，并结合高通量筛选工具（包括代谢物生物传感器）来确定生产目标。可以使用烷烃响应型生物传感器来促进工程酿酒酵母生产烷烃，该传感器可以潜在地从解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）中的天然烷烃传感系统开发，这是一种众所周知的烷烃吸收酵母。该假定的烷烃传感系统至少基于名为Yas1p的三个不同的转录因子（TF），Yas2p和Yas3p。尽管在解脂耶氏酵母中尚未完全阐明该系统，但我们对评估将该系统转化为酿酒酵母中烷烃响应性生物传感器的可能性感兴趣。我们通过开发一种基于天然解脂耶氏酵母ALK1启动子的传感器和一种基于天然酿酒酵母CYC1启动子的传感器，来评估酿酒酵母中的烷烃传感系统。在这两个系统中，我们都发现TF Yas1p，Yas2p和Yas3p的行为似乎与它们在本机宿主中所报告的行为不同。TF的其他分析表明，在酿酒酵母中建立潜在的基于解脂耶氏酵母系统的烷烃响应传感器之前，需要更多有关其机理的知识。我们对评估将该系统转化为酿酒酵母中烷烃反应性生物传感器的可能性感兴趣。我们通过开发一种基于天然解脂耶氏酵母ALK1启动子的传感器和一种基于天然酿酒酵母CYC1启动子的传感器，来评估酿酒酵母中的烷烃传感系统。在这两个系统中，我们发现TF Yas1p，Yas2p和Yas3p的行为似乎与报告的在其本地宿主中的行为不同。TF的其他分析表明，在酿酒酵母中建立潜在的基于解脂耶氏酵母系统的烷烃响应传感器之前，需要更多有关其机理的知识。我们对评估将该系统转化为酿酒酵母中烷烃反应性生物传感器的可能性感兴趣。我们通过开发一种基于天然解脂耶氏酵母ALK1启动子的传感器和一种基于天然酿酒酵母CYC1启动子的传感器，来评估酿酒酵母中的烷烃传感系统。在这两个系统中，我们发现TF Yas1p，Yas2p和Yas3p的行为似乎与报告的在其本机宿主中的行为不同。TF的其他分析表明，在酿酒酵母中建立潜在的基于解脂耶氏酵母系统的烷烃响应传感器之前，需要更多有关其机理的知识。通过开发一种基于天然解脂耶氏酵母ALK1启动子的传感器和一种基于天然酿酒酵母CYC1启动子的传感器来开发啤酒酵母。在这两个系统中，我们发现TF Yas1p，Yas2p和Yas3p的行为似乎与报告的在其本机宿主中的行为不同。TF的其他分析表明，在酿酒酵母中建立潜在的基于解脂耶氏酵母系统的烷烃响应传感器之前，需要更多有关其机理的知识。通过开发一种基于天然解脂耶氏酵母ALK1启动子的传感器和一种基于天然酿酒酵母CYC1启动子的传感器来开发啤酒酵母。在这两个系统中，我们发现TF Yas1p，Yas2p和Yas3p的行为似乎与报告的在其本地宿主中的行为不同。TF的其他分析表明，在酿酒酵母中建立潜在的基于解脂耶氏酵母系统的烷烃响应传感器之前，需要更多有关其机理的知识。