核心问题：在Escherichia coli中实现β-胡萝卜素的高效过量生产，并解决高拷贝质粒带来的代谢负担问题
关键发现：低拷贝载体pTB-EIBYrop在1 mM阿拉伯糖诱导时β-胡萝卜素产量最高 等 6 条
核心问题：人β-胡萝卜素15,15'-单加氧酶（BCMO）天然活性不足以满足工业化生产视网膜的需求，需要提高其酶活性。
关键发现：T381L突变体对β-胡萝卜素的催化效率（Vmax/Km）比野生型高1.5倍 等 3 条
核心问题：探究大肠杆菌细胞膜脂肪酸组成对其乙醇耐受性的影响，并通过遗传改造提高菌株的乙醇耐受性
关键发现：表达fabA的大肠杆菌（pBR-fabA）在2%（v/v）及以上乙醇浓度下生长显著高于野生型对照（pBR322） 等 5 条
核心问题：在重组大肠杆菌中利用化学限定培养基高效生产β-胡萝卜素，解决复合培养基难以达到高细胞浓度和产量不足的问题
关键发现：在补料分批培养中，使用补充氨基酸的化学限定培养基，细胞质量为34 g/l，β-胡萝卜素浓度达2470 mg/l，特定含量为72 mg/g细胞，生产率为77 mg/l·h，分别比复合培养基提高6%、43%、33%和25%。在摇瓶培养中，加入8种最佳氨基酸的化学限定培养基产量为990 mg/l，分...
核心问题：类视黄醇在细胞内不稳定、易降解，需要原位萃取保护产品，同时需要选择适合的萃取相以降低成本并可直接用于化妆品等领域。
关键发现：在正构烷烃中，正癸烷产量最高（72 h达134 mg/L），细胞比生产力5.9 mg/L/OD 等 4 条
核心问题：克隆并表征珍稀药用植物水母雪莲（Saussurea medusa）中二氢黄酮醇4-还原酶（DFR）基因，揭示其生化功能与组织表达模式，为类黄酮生物合成途径的遗传改良奠定基础
关键发现：['SmDFR cDNA全长1166 bp，包含1029 bp开放阅读框（ORF），编码342个氨基酸，预测分子量约38.6 kDa', 'SmDFR基因组DNA长1871 bp，包含6个外显子和5个内含子', 'SmDFR与同科植物斑点矢车菊DFR（CmDFR）氨基酸序列一致性高达91%，与...
核心问题：比较1型与2型异戊烯基二磷酸异构酶（IDI）在代谢工程大肠杆菌中提高番茄红素产量的效果，并考察辅助碳源对产量的影响。
关键发现：过表达i_Ec使番茄红素产量从33±1 mg/gDCW（E. coli Tlyc）提高到68±3 mg/gDCW（E. coli TlyciEc） 等 2 条
核心问题：探究细胞膜状态与大肠杆菌中甲萘醌合成之间的关系，以揭示添加雪松木油和聚氧乙烯油醚促进甲萘醌合成的机制
关键发现：添加聚氧乙烯油醚后，总脂肪酸含量降低40.7%（11.2±0.7 μg/mg干重），饱和/不饱和脂肪酸比从1.58±0.05降至1.31±0.04，膜泄漏从7.14%增至64.31% 等 3 条
核心问题：在大肠杆菌中异源合成2-甲基-3-丁烯-2-醇（MBO）作为潜在生物燃料，以克服乙醇作为燃料时能量密度低、回收成本高的缺点。
关键发现：MBO产量在大肠杆菌DH5α（BG102）中为20 μl/L，在SoluBL21（BG104）中为31.5 μl/L 等 6 条
核心问题：解析CrtI型八氢番茄红素脱氢酶产物特异性（催化3步或4步脱氢）的决定因素，特别是Rubrivivax gelatinosus中同时积累神经孢烯和番茄红素的机制。
关键发现：异源表达中，pUC载体（高拷贝）使番茄红素占脱氢产物88%并生成少量四脱氢番茄红素，pTrc载体为39%，pPEU弱启动子为29% 等 6 条
核心问题：八氢番茄红素脱氢酶CrtI在Rubrivivax gelatinosus中同时催化三步和四步脱氢反应，生成neurosporene和lycopene两种产物。如何通过突变改变其产物特异性，使其主要合成其中一种产物，并阐明结构与动力学性质的关系。
关键发现：野生型CrtI在pUC8中L:N比率为88:12 等 5 条
核心问题：克隆并表征柠檬酸杆菌（Citrobacter braakii）中参与1,8-桉叶素降解第二步的(1R)-6β-羟基桉叶素脱氢酶（CinD），并阐明其立体选择性、辅因子依赖性和His-tag对酶活性的干扰机制。
关键发现：CinD基因产物催化(1R)-6β-羟基桉叶素氧化为(1R)-6-酮基桉叶素，也可催化逆反应 等 8 条
核心问题：粗甘油中的有毒杂质（特别是脂肪酸和过氧化物）抑制重组大肠杆菌的生长和β-胡萝卜素生产，需要提高菌株耐受性以直接利用粗甘油。
关键发现：在纯甘油培养基中，工程菌细胞浓度最高OD600达28，β-胡萝卜素产量147 mg/L 等 6 条
核心问题：米曲霉基因组中多个GH3 β-葡萄糖苷酶基因未被表征，需要筛选并鉴定具有工业应用价值（如乙醇耐受、宽pH稳定性、高催化活性）的芳基β-葡萄糖苷酶。
关键发现：从米曲霉基因组23个GH3候选基因中筛选出10个含信号肽的基因并进行过表达，其中bglA（A0090038000223）、bglF（A0090103000127）和bglJ（A0090003001511）表现芳基β-葡萄糖苷酶活性。纯化后BglA、BglF、BglJ的比活力分别为6.79、0.... 等 6 条
核心问题：木糖醇脱氢酶（PsXDH）是木糖转化为生物乙醇发酵系统的关键酶，但其热稳定性不足，且缺乏三维结构和嗜热同源物信息，传统热稳定性改造方法（随机突变、理性设计、一致性方法）均难以应用。
关键发现：最佳突变体C4/F98R/E101F相比野生型，热转变温度（T_CD）提高10.8°C，半变性温度（T_1/2）提高20.8°C 等 3 条
核心问题：在E. coli中构建异源甲羟戊酸(MVA)途径以增强异戊烯基焦磷酸(IPP)和二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)供应，提高β-胡萝卜素产量，并消除对外源添加甲羟戊酸的需求。
关键发现：在比较底部MVA途径时，肺炎链球菌的底部途径产量最高，达141 mg/Lβ-胡萝卜素（48 h），较空载体对照提高3倍以上 等 5 条
核心问题：大肠杆菌中重组MEP途径异戊二烯类化合物产量低，IspC、IspG和IspH的氧化还原依赖反应及NADPH供应不足构成瓶颈
关键发现：['仅含重组MEP途径质粒ME和protoilludene合成质粒AO时，protoilludene产量为10.4 mg/L（48 h）', '额外过表达IDI后产量提高至67.4 mg/L', '过表达Fpr-FldA复合物（ME-LP/AOI）使产量提高至318.8 mg/L，相比67.4... 等 2 条
核心问题：缬草（Valeriana officinalis）根中缬草酸及其生合成中间体产量极低，限制了其结构活性关系研究和应用，需要开发经济高效的微生物生产平台。
关键发现：野生型VDS（pZE-wvds）在LB培养基中48h产量为12 μg/L，密码子优化型（pZE-cvds）产量为32 μg/L，提高3倍 等 6 条
核心问题：探究在定向进化过程中，仅正向选择是否足以使酶完全特化，并揭示P450从长链脂肪酸羟化酶演化为丙烷单加氧酶的结构与生化机制。
关键发现：从139-3到P450PMO，丙烷总周转数增加170倍（2100→33400） 等 8 条
核心问题：评估粗甘油作为可再生原料用于恶臭假单胞菌S12生产对羟基苯甲酸的可行性，并解决粗甘油中杂质（盐分、脂肪酸等）对发酵过程的负面影响问题。
关键发现：野生型恶臭假单胞菌S12在粗甘油上的最终生物量为59.9 g/L，纯甘油为43.7 g/L 等 2 条