共 176 篇
核心问题:鉴定野生十字花科植物Barbarea vulgaris中参与皂苷生物合成的关键基因,揭示其基因组组织与进化机制,并利用合成生物学在异源宿主中瞬时生产皂苷类化合物。
关键发现:LUP5G主要产生β-amyrin(78%),而LUP5P产生β-amyrin(36%)和α-amyrin;LUP2主要产生lupel(>90%)。
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代谢工程、合成生物学
Barbarea vulgarisNicotiana benthamianaP450UDP-glycosyltransferasesevolutionmetabolic engineering
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
核心问题:番茄果实成熟过程中类胡萝卜素生物合成如何根据实际成熟进程进行精确调控,尤其是光信号通过何种分子机制参与该过程尚不清楚。
关键发现:番茄基因组含有6个PIF基因,其中PIF1a(Solyc09g063010)在果实成熟期表达量显著上升,橙色期约为成熟绿果的2倍,红熟期约为5倍。PIF1a蛋白在红光下迅速降解,远红光下稳定。PIF1a在拟南芥pifq突变体中表达可互补PIF1功能。瞬时过表达PIF1a导致果实黄化,类似yel...
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代谢工程
carotenoidfruitphytochrome-interacting factorripeningshadetomato
番茄(Solanum lycopersicum)
番茄(Solanum lycopersicum)
番茄(Solanum lycopersicum)
核心问题:如何在光合生物中高效合成天然及新-至-天然萜类化合物,解决植物天然产物产量低、来源稀缺、化学合成困难等问题,并探索组合生物合成与激活沉默代谢以创造新型萜类结构。
关键发现:番茄中表达两种藻类基因使酯化虾青素积累高达16.1 mg/g
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代谢工程 / 合成生物学
combinatorial biosynthesisconjugatesgenome editingheterologous biosynthesismetabolic engineeringspecialized metabolism
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
核心问题:在非模式药用植物Grindelia robusta中,利用转录组资源发现并功能表征参与二萜代谢的关键酶,特别是grindelic acid生物合成途径中催化初始环化反应的labda-7,13E-dienyl diphosphate synthase。
关键发现:grindelic acid在树脂中的含量比花、叶、茎分别高9、37、81倍
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代谢工程
Grindelia robustaditerpene synthasediterpenoid biosynthesisgrindelic acidmedicinal plantsplant natural products
Grindelia robusta(源植物)
Grindelia robusta(源植物)
Grindelia robusta(源植物)
核心问题:缺乏可被正交转录因子激活的植物合成启动子库,限制了复杂转录网络和代谢工程的应用
关键发现:构建了43个测序的STAPs启动子,其表达强度为35S启动子的约5%至近100%
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合成生物学
Nicotiana benthamianametabolic engineeringorthogonalitysynthetic biologysynthetic promotersterpenoid
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
核心问题:传统稳定转基因方法耗时费力,难以快速表征来自遗传难处理生物(如海洋藻类)的NPQ和类胡萝卜素生物合成相关基因的功能。
关键发现:过表达AtVDE使叶片在强光处理前(时间0)的脱环氧化状态(DES)达0.380,强光15分钟后达0.573,而GUS对照分别为0和0.319;AtZEP过表达在强光15分钟后DES仅为0.113,且玉米黄质不积累。
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合成生物学
NannochloropsisNicotiana benthamianaNon-photochemical quenchingPSBSThalassiosiracarotenoid biosynthesis
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
核心问题:解析水蓼(Persicaria hydropiper)中昆虫拒食性drimane类倍半萜(如polygodial)的生物合成途径,特别是鉴定催化drimenol生成及其氧化修饰的关键酶基因。
关键发现:P. hydropiper花中polygodial含量高达6.2 mg/gFW
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代谢工程
CYP76AJ1Persicaria hydropipercinnamolidedrimane sesquiterpenesdrimenolinsect deterrent
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
Nicotiana benthamiana
核心问题:通过代谢工程提高青蒿中青蒿素及其前体(artetanin B和青蒿酸)的产量,为青蒿素半合成提供更高效的前体来源
关键发现:体外酶活测定显示重组(-tp)AaIPPI1可逆催化IPP和DMAPP的异构化,稳态平衡比约为1:7(即约87.5%的IPP转化为DMAPP)
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代谢工程
Artemisia annuaartemisinic acidartemisininartetanin Bisopentenyl pyrophosphate isomeraseisoprene
Artemisia annua (self...
Escherichia coli BL21...
Nicotiana benthamiana
核心问题:解析唇形科植物中呋喃克罗烷二萜(furanoclerodanes)生物合成中关键的氧化环化步骤,揭示催化呋喃环和内酯环形成的细胞色素P450酶(CYP76BK1直系同源物)及其功能保守性与进化起源。
关键发现:DNP数据库挖掘显示呋喃克罗烷主要存在于唇形科,其数量比呋喃拉丹烷多5倍以上
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代谢工程
Ajuga reptansCallicarpa americanaconserved synthetic block in Lamiaceaefuranoclerodaneterpene
本氏烟草 (Nicotiana benth...
本氏烟草 (Nicotiana benth...
本氏烟草 (Nicotiana benth...
核心问题:夏枯草中三萜皂苷(熊果酸和齐墩果酸皂苷)生物合成途径的关键酶基因未知,特别是CYP450和UGT基因家族庞大,难以从数百个成员中精准鉴定催化最后三步反应的酶。
关键发现:夏枯草基因组大小约690 Mb,最终组装683.87 Mb,contig N50为15.3 Mb,14条染色体,注释出45,001个蛋白编码基因,BUSCO完整度98.1%。代谢组共鉴定63种萜类化合物,其中三萜42种、三萜皂苷5种。基因组水平鉴定出11个OSC、364个CYP450和172个...
等 3 条
合成生物学
CYP450Chinese herb medicineOSCUGTmulti-omicstriterpenoid saponins biosynthesis
Prunella vulgaris (夏枯草)
Prunella vulgaris (夏枯草)
Prunella vulgaris (夏枯草)
核心问题:解析猫百里香(Teucrium marum)中环烯醚萜类化合物dolichodial和teucrein的生物合成途径及其进化起源,尤其是dolichodial这一强效驱虫剂的生物合成基因未知的问题。
关键发现:T. marum基因组总大小610.3 Mb,N50 scaffold为32.9 Mb,BUSCO完整度为94.7%
等 6 条
代谢工程
Teucrium marumbiosynthesiscomparative genomicsenzymologyiridoidsmint family
Teucrium marum
Teucrium marum
Escherichia coli
核心问题:植物三萜类化合物中柠檬苦素生物合成所涉及的复杂骨架重构(如C环开环、甲基迁移)的酶促机制尚不清楚,关键酶基因未被鉴定。
关键发现:组装了M. azedarach基因组(约230 Mbp,14条伪染色体)
等 5 条
代谢工程
Citrus sinensisMelia azedarachacyltransferasecytochrome P450limonoidsscaffold remodeling
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
核心问题:次级代谢产物是药物和工业产品的重要来源,但天然产量低、结构复杂,难以通过化学合成获取。论文旨在综述通过代谢工程手段改造次级代谢途径,实现高价值天然产物的高效生产、结构多样化以及改善宿主表型。
关键发现:关键数据包括:6-脱氧红霉内酯B在变青链霉菌中产量40 mg/L
等 19 条
代谢工程
combinatorial biosynthesiscompartmentalizationnatural productsecondary metabolitesynthetic biology
Streptomyces parvus
Streptomyces coelicolor
Escherichia coli
核心问题:如何通过转录因子调控提高青蒿素含量,解决青蒿素产量不足的问题。
关键发现:双荧光素酶实验中,AaWRKY1使ADSpro活性提高至对照的9.3倍,CYPpro活性提高至2.4倍
等 2 条
代谢工程
Artemisia annua (青蒿)
Artemisia annua (青蒿)
Artemisia annua (青蒿)
核心问题:香紫苏醇生物合成途径中关键二萜合酶的鉴定与功能表征,以及其在酵母中异源生产
关键发现:克隆并功能鉴定了两个香紫苏醇生物合成关键酶:SsLPPS(class II二萜合酶,83 kDa)和SsSS(class I二萜合酶,61 kDa)。SsLPPS以GGPP为底物主要生成LPP,并伴有少量CPP
等 2 条
代谢工程
DiterpeneSageSalvia sclareaSclareolTerpene synthase
Saccharomyces cerevisiae
Escherichia coli
Nicotiana benthamiana
核心问题:解析青蒿中SHI家族转录因子是否参与调控青蒿素生物合成,特别是鉴定并功能验证AaSHI1对青蒿素合成途径结构基因的调控作用。
关键发现:从青蒿基因组中鉴定出5个AaSHI基因(AaSHI1-5),编码276-390个氨基酸,蛋白分子量68.19-95.67 kDa,等电点5.05-5.13
等 6 条
代谢工程
Artemisia annuaArtemisinin biosynthesisSHI familyTranscription factorTranscriptional regulation
Artemisia annua
Artemisia annua
Artemisia annua
核心问题:六倍体小麦叶片角质层蜡质中初级醇占总蜡质80%以上,但参与其生物合成的脂肪酸酰基辅酶A还原酶(FAR)基因尚未完全鉴定。本研究旨在克隆并表征三个新的小麦TaFAR基因,验证其在初级醇合成及环境胁迫响应中的功能。
关键发现:小麦叶片蜡质中初级醇占总蜡质超过80%,其中C28初级醇为主要成分。三个TaFAR基因在酵母中异源表达均产生C24:0和C26:0初级醇。在番茄果实中,总初级醇含量从对照的20.62 μg/dm²增加至52.15(TaFAR6-2)、77.20(TaFAR7-1)和84.10(TaFAR8-1...
等 8 条
植物代谢工程
Cuticular waxEndoplasmic reticulumFatty acyl-coenzyme A reductaseHexaploid wheatPrimary alcohol
酿酒酵母 (Saccharomyces c...
番茄 (Solanum lycopersi...
水稻 (Oryza sativa cv. ...
核心问题:解析药用植物夏至草(Marrubium vulgare)中马鲁比因(marrubiin)生物合成途径中细胞色素P450单加氧酶(CYP71AU87)的功能,为马鲁比因及相关活性二萜的代谢工程生产提供酶学资源。
关键发现:从夏至草叶片转录组中鉴定出95个全长P450候选基因
等 6 条
植物天然产物生物合成
Cytochrome P450 monooxygenaseDiterpene synthaseDiterpenoid biosynthesisMarrubiinMarrubium vulgarePlant natural products
本氏烟草 (Nicotiana benth...
酿酒酵母 (Saccharomyces c...
本氏烟草 (Nicotiana benth...
核心问题:Eremophila属植物中serrulatane、viscidane和cembrene型二萜类化合物的生物合成前体和关键酶尚不清楚,本研究旨在鉴定催化这些二萜骨架形成的酶并揭示其生物合成途径。
关键发现:鉴定出4个二萜合酶:ETPS31产生(3Z,7Z,11Z)-cembratrien-15-ol,ETPS3产生5-hydroxyviscidane,EdTPS22和EdtTPS4产生8,9-dihydroserrulat-14-ene(可芳构化为serrulat-14-ene),均以NNPP为...
代谢工程
Bioactive diterpenoidsEremophilaPlant natural productsSerrulatanesTerpene synthaseViscidanes
Eremophila lucida
Eremophila lucida
Eremophila denticulat...
核心问题:薰衣草中调控挥发性萜类生物合成的转录因子尚未明确,尤其是MYC类bHLH转录因子在萜类代谢与胁迫响应中的功能未知。
关键发现:MeJA(8 mM)处理显著增加薰衣草叶片和萼片中β-月桂烯、β-顺式罗勒烯和石竹烯等挥发物释放
等 7 条
代谢工程
Lavandula angustifoliaMolecular cloningStress-responsiveTerpenoid biosynthesisbHLH transcription factors
Lavandula angustifoli...
Arabidopsis thaliana ...
Nicotiana tabacum