美国亚利桑那州立大学的工程师们于2011年7月11日宣布，已成功设计出工程化的大肠杆菌（E. coli），可用于生产商品化的石化产品苯乙烯。苯乙烯通常由石油和天然气衍生生产，广泛应用于橡胶、塑料、保温材料、玻璃纤维、管道、汽车零部件、食品容器及地毯背衬等领域。该研究首次实现了从葡萄糖这一可再生资源直接生物合成苯乙烯。
研究团队通过重新设计和开发新的代谢途径，将葡萄糖转化为苯乙烯。具体而言，他们利用来自植物、酵母和细菌的基因，构建了苯丙氨酸解氨酶（PAL）和反式肉桂酸脱羧酶（TDC）的共同表达系统，使内源性合成的L-苯丙氨酸转化为苯乙烯。这一途径模拟了天然生物合成路线，但通过工程化改造提高了效率。
研究人员对来自不同生物（细菌、酵母、植物）的候选同工酶进行了筛选，以优化每一步反应的催化效率。最终，工程菌株的苯乙烯产量接近毒性阈值（约300毫克/升），这是微生物从可持续原料生产苯乙烯的首个报道。该成果为绿色化学和生物制造提供了新思路，有望减少对化石燃料的依赖。