核心问题：如何通过改造酵母甾醇代谢途径（甲羟戊酸途径）来生产高价值萜类化合物，并阐明甾醇结构与膜蛋白功能之间的关系。
关键发现：通过表达斑马鱼DHCR7和DHCR24，erg5Δerg6Δ菌株的总甾醇中胆固醇占96% 等 7 条
核心问题：如何利用萜类合酶（TPS）的三维结构信息促进萜类生物燃料和高价值生物制品的代谢工程改造。
关键发现：萜类天然产物有数万种，具有广泛的生态功能 等 2 条
核心问题：甘油作为生物炼制过程中大量产生的副产物，价格低廉且碳原子还原度高，但微生物在无外源电子受体条件下（厌氧发酵）利用甘油存在氧化还原平衡的挑战，如何通过天然菌株或工程改造将其高效转化为燃料和化学品是核心问题。
关键发现：甘油碳原子还原度为4.67，高于葡萄糖和木糖（均为4）。代表性产量数据：Clostridium butyricum AKR102a以精制甘油在1升规模产1,3-PDO达93.7 g/L（产率0.52 g/g，总生产率3.35 g/L/h）；C. butyricum VPI 1718以粗甘油非灭... 等 4 条
核心问题：植物天然产生和储存多种萜烯，但特定萜烯在植物中产量低，缺乏商业回收的可行性；同时微生物平台存在萜烯毒性、低产量和后翻译修饰缺失等问题，亟需开发基于植物的可持续萜烯生物燃料生产系统。
关键发现：微生物平台可实现bisabolene在大肠杆菌和酿酒酵母中产量>0.90 g/L 等 2 条
核心问题：在大肠杆菌生产amorpha-4,11-diene的甲羟戊酸途径中，如何识别和解除限制产量的瓶颈蛋白（尤其是MK和PMK表达量低）以实现高产。
关键发现：通过SRM定量发现，与3p菌株相比，2p菌株中AtoB、HMGS和HMGR蛋白水平至少高6倍，但MK和PMK蛋白几乎检测不到，被鉴定为瓶颈。RT-PCR显示MK和PMK转录水平与PMD相当，但蛋白极低，表明存在翻译或降解问题。将MK和PMK基因密码子优化并加上trc强启动子后，MK和PMK蛋白... 等 2 条
核心问题：人参皂苷Rh2和Rg3在人参中含量极低，且缺乏将原人参二醇（PPD）C3羟基糖基化的生物元件，无法通过合成生物学方法高效生产。
关键发现：UGTPg29的kcat（1111.5 s^-1）是UGTPg45（0.384 s^-1）的2500倍以上；最高Rh2产量菌株D20RH18产Rh2 等 4 条
核心问题：开发用于低成本、无需设备的锌缺乏症血液检测的生物传感器，需要对大肠杆菌中的类胡萝卜素生物合成通路进行精确调控，使其在不同细胞外锌浓度下产生离散的紫、红、橙三种颜色状态；难点在于天然调控子的动态范围受限，且PznTA启动子基础表达过高，导致低锌时crtY表达量过大，使番茄红素被过早转化为β-胡萝...
关键发现：初始构建仅存在紫色（低锌）和橙色（高锌）两种状态，无红色中间态 等 9 条
核心问题：在E. coli中通过DXP途径生物合成异戊二烯类化合物时，前体甘油醛-3-磷酸（G3P）与丙酮酸（PYR）供给不平衡，限制了碳流导向目标产物，需精细调控前体比例。
关键发现：DXP途径扩增使番茄红素产量逐步提升：JYJ0 (crtEBI)为1.81 mg/g DCW 等 5 条
核心问题：真核微藻莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）中异源生产高价值倍半萜类化合物的能力尚未被证实，且其光合驱动代谢工程的潜力需要探索。
关键发现：在45 mL TAP摇瓶培养中，3XPCs-YFP菌株广藿香醇产量最高达922±242 μg/g CDW（6天） 等 4 条
核心问题：天然人参皂苷中缺乏C12位糖基化修饰的化合物，化学半合成方法复杂、成本高且选择性差，难以规模化制备具有更高抗肿瘤活性的C12糖基化非天然人参皂苷。
关键发现：鉴定出枯草芽孢杆菌来源的新UDP-糖基转移酶UGT109A1（GenBank KY952161），可分别将葡萄糖基转移至DM的C3-OH和C20-OH、PPD和PPT的C3-OH和C12-OH，生成4种非天然人参皂苷（3β-O-Glc-DM、3β,20S-Di-O-Glc-DM、3β,12β-... 等 4 条
核心问题：功能未知的倍半萜环化酶FgJ03939的快速功能表征，以及其所产生的新型倍半萜骨架（5/7双环和5/6/3三环）的结构鉴定与生物合成机制研究。
关键发现：在酿酒酵母YZL141中过表达tHMG1、ERG20和FgJ03939后，经95 h补料分批发酵，总倍半萜产量达到712 mg/L 等 5 条
核心问题：植物单萜合酶在工程菌中产量低、产物纯度差，且缺乏细菌单萜合酶的结构信息，限制了其催化机制理解和蛋白工程改造。
关键发现：在工程大肠杆菌中，bLinS产生芳樟醇的产量为363.3±57.9 mg/L有机相，比植物源RLinS_Aa（1.3 mg/L）高约300倍 等 3 条
核心问题：紫杉醇生物合成中第一个氧化酶taxadiene-5α-hydroxylase（CYP725A4）选择性差，在异源体系中产生大量非预期副产物，导致目标产物 taxa-4(20),11(12)-dien-5α-ol（TSOH）选择性仅5%~15%，成为紫杉醇异源生产的关键瓶颈。
关键发现：在多种重构系统中，TSOH选择性仅5%~15%，其余85%~95%为非预期副产物 等 7 条
核心问题：在大肠杆菌中实现黄腐酚（xanthohumol）的从头生物合成，解决天然提取困难及此前仅在酿酒酵母中低产量的问题。
关键发现：最佳菌株E. coli M-PAR-121:BIDI:metK（整合Bacillus licheniformis的IDI和E. coli的metK）共表达柚皮素查尔酮途径（FjTAL、At4CL、CmCHS）、CdpC3PT（来自Neosartorya fischeri）和HlOMT1，在2 ... 等 2 条
核心问题：海洋蓝细菌 Synechococcus sp. PCC 7002 遗传工具匮乏，缺乏高效的2,3-丁二醇（23BD）生产菌株，需要系统开发整合位点、诱导表达系统及培养条件以实现高产。
关键发现：['PCC 7002 对乙偶姻的耐受性比 PCC 7942 高一个数量级，对 23BD 的耐受性约为 2 倍；在 2 g/L 乙偶姻下生长降低约三分之一，5 g/L 乙偶姻下生长显著受损。', 'pAQ1 整合位点的 sfGFP 荧光比 Aqul 和 Mrr 高一个数量级，与质粒/染色体拷贝数... 等 5 条
核心问题：解析阿维链霉菌（Streptomyces avermitilis）中倍半萜抗生素pentalenolactone生物合成基因簇的组成与功能，并验证关键基因（ptlA和gap1）的生化功能。
关键发现：在S. avermitilis中发现13.4 kb的ptl基因簇，包含13个ORF，从中分离到中间产物pentalenolactone F（8 mg甲基酯）及支路代谢物pentalenic acid 等 4 条
核心问题：确定控制角鲨烯合酶和类似酶（SSL-1、SSL-3）催化产物特异性（角鲨烯的1'-1连接与botryococcene的1'-3连接）的氨基酸残基，并尝试通过定点突变互换产物特异性。
关键发现：M4-10双突变体(N171A/G207Q)使SSL-3从botryococcene合酶变成角鲨烯合酶，相对催化效率为70.1%（方案A）和64.6%（方案B）与野生型SSL-3相比 等 5 条
核心问题：发现并证明Bacillus megaterium中的tetraprenyl-β-curcumene环化酶(TC)具有双功能，不仅能催化C35的tetraprenyl-β-curcumene环化生成五环sesquaterpene，还能催化C30的鲨烯环化生成双环三萜，这是首次报道体内双功能萜烯环化酶。
关键发现：B. megaterium TC (BMD_2134) 同时催化tetraprenyl-β-curcumene(1)生成3和鲨烯(8)生成11 等 6 条
核心问题：评估一个集中式基因工程设施（生物铸造厂）在仅90天的限定时间内，针对事先未知的10种目标小分子构建生产生物体的能力，并识别现有技术在快速响应紧急需求时的瓶颈。
关键发现：在10个目标中，6个实现了目标分子或密切相关分子的生产。1-十六醇在S. cerevisiae中最高产量达238 mg/L（对照菌株为160 mg/L），新挖掘的sea turtle FAR达204 mg/L 等 7 条
核心问题：萜类天然药物在自然界中含量低、供应受限，需要利用代谢工程和合成生物学手段在微生物中高效合成
关键发现：该综述指出通过代谢工程改造已实现超过100倍的萜类产量提升 等 6 条