Five Year Maintenance of the Inducible Expression of Anthranilate Synthase in Catharanthus roseus Hairy Roots
核心问题:转基因毛状根培养物作为工业生产平台需要长期稳定性,但此前缺乏对转基因毛状根长期保持诱导表达能力的证据。
关键发现:5年后基因组PCR确认ASα基因插入仍然存在 等 4 条
核心问题:转基因毛状根培养物作为工业生产平台需要长期稳定性,但此前缺乏对转基因毛状根长期保持诱导表达能力的证据。
关键发现:5年后基因组PCR确认ASα基因插入仍然存在 等 4 条
核心问题:大型生物反应器中葡萄糖与溶解氧梯度导致大肠杆菌混合酸发酵代谢快速响应,产生乙酸、甲酸等副产物,降低过程效率;现有研究未能解耦两种梯度,且采样时间分辨率不足。
关键发现:在葡萄糖限制恒化器(D=0.1 h^-1)稳态下,生物量2.79±0.03 g/L,残余葡萄糖0.14±0.01 mM,qS=1.35±0.04 mmol/g h,qO2=3.78±0.14 mmol/g h。有氧葡萄糖脉冲后,qS升至15±1 mmol/g h(约11倍),qO2升至16 m... 等 4 条
核心问题:解决无细胞合成酶途径生产低值生物商品和生物电的经济性问题,特别是酶和辅酶的不稳定与高成本障碍。
关键发现:产氢实验以纤维五糖为底物,获得11.2 mol H2/每摩尔葡萄糖残基(理论产率的93.1%)和5.64 mol CO2(理论产率的94%),最大产氢速率3.92 mmol/L/h 等 5 条
核心问题:研究双碳源(甲醇/山梨醇)和不同甲醇补料速率对毕赤酵母(Pichia pastoris)生产重组人促红细胞生成素(rHuEPO)过程中胞内中心碳代谢通量分布的影响,以深入理解代谢调控机制并识别重组蛋白生产的潜在代谢瓶颈。
关键发现:在MS-0.02条件下,几乎全部甲醛(>99%)进入同化途径,甲醇补料未超过细胞需求 等 3 条
核心问题:木质纤维素水解液中乙酸等抑制剂抑制酵母生长,需要快速获得耐受高浓度乙酸的工业菌株
关键发现:在20 g/L乙酸条件下,突变株AG3、AG4、AG5的比生长速率约为0.26 h⁻¹,比野生型S288c(0.15 h⁻¹)快70%以上 等 5 条
核心问题:硬木亚硫酸盐废液(HW SSL)中的抑制物(乙酸、糠醛、HMF等)严重抑制戊糖发酵酵母树干毕赤酵母(Pichia stipitis)的生长和发酵,导致SSL中木糖等戊糖无法被有效利用,而工业上常用酿酒酵母又不能发酵戊糖,因此需要获得对抑制物耐受且能发酵HW SSL中主要糖类产乙醇的菌株。
关键发现:['野生型P. stipitis在HW SSL稀释至65%(v/v)时才能生长,而第三代突变株可在75%(v/v)HW SSL中生长,PS301和PS302甚至能在80%(v/v)HW SSL中存活但细胞数不增加;', '第三代突变株在4%(w/v)木糖上的生长速率为0.23–0.33 h⁻¹... 等 3 条
核心问题:通过代谢工程解除酿酒酵母甲羟戊酸途径的调控,增强法尼基焦磷酸(FPP)胞内池,以提高倍半萜(cubebol)的产量,并研究对内源甾醇途径的影响。
关键发现:tHMG1过表达使HMG-CoA还原酶比活由4.04±0.49 U/mg增至5.82±0.29 U/mg(约增加45%),对应倍半萜产量提高约40% 等 5 条
核心问题:酿酒酵母虽能发酵半乳糖产乙醇,但半乳糖的乙醇产量和生产率显著低于葡萄糖,需要鉴定有效基因靶点以提高半乳糖发酵效率。
关键发现:鉴定出三个过表达靶点:确认靶点SEC53(磷酸甘露糖变位酶)和两个新靶点SNR84(小核仁RNA)及截短型TUP1(tTUP1)。过表达tTUP1使半乳糖消耗速率和乙醇生产率均比对照提高250%,乙醇生产率从0.68 g/L/h提高到1.33 g/L/h 等 3 条
核心问题:在大肠杆菌中实现法尼醇(FOH)的直接高效生产,此前产量极低(389 μg/L)且需体外磷酸酶处理。
关键发现:重组大肠杆菌(pSNA、pTispA)以1%甘油为碳源,0.1 mM IPTG诱导培养48小时,FOH产量达135.5 mg/L,较此前报道的389 μg/L提高约350倍;不添加甘油时仅14.1 mg/L,4%甘油时降至42.4 mg/L。过表达ispA(高拷贝pTrc99A)使48小时FO... 等 3 条
核心问题:解决甘油脱氢酶合成L-甘油醛过程中辅酶NADP+昂贵且需要外加、游离酶稳定性差及难以回收的问题,构建共表达脱氢酶的全细胞催化剂以实现辅酶原位再生和催化剂循环使用。
关键发现:全细胞催化剂还原己醛的活性为27.2±7.3 U/g;添加1 mM NADP+使反应速率提高4.6倍,5 mM时仅提高2.9倍;甲苯透化处理提高初始速率1.3倍;最适温度40°C(较30°C提高1.6倍),60°C时残余活性20%;pH 等 3 条
核心问题:利用重组木糖发酵微生物实现造纸污泥中纤维素和半纤维素的同步糖化共发酵(SSCF)高效生产乙醇,解决木糖利用和污泥高固含量下的发酵瓶颈。
关键发现:S. cerevisiae RWB222在37°C下由造纸污泥SSCF产生约45 g/L乙醇,得率0.39 g乙醇/g碳水化合物 等 3 条
核心问题:Zymomonas mobilis的细胞代谢机制尚不清楚,阻碍了其在生物乙醇生产中的实际应用。
关键发现:iZM363模型包含704个代谢物和747个反应(363个ORFs) 等 6 条
核心问题:大肠杆菌中MK-8(维生素K)产量低,缺乏系统性的代谢工程改造策略来提高其生产效率。
关键发现:在六种大肠杆菌菌株中,JM109和SURE的MK-8含量最高,为55-57 μg/g WCW,是其他菌株的2-3倍。(2)过表达MenA或MenD使MK-8含量从~60 μg/g WCW提高至~150 μg/g WCW(约2倍) 等 2 条
核心问题:如何利用甘油作为底物,通过代谢工程改造大肠杆菌高效生产1,2-丙二醇(1,2-PDO)
关键发现:经过组合改造的菌株MG1655 ΔackA-pta ΔldhA ΔdhaK (pTHKLcfgldAmgsAyqhD)在受控发酵罐中利用30 g/L甘油,72 h产生5.6 g/L 1,2-PDO,产率21.3% (w/w) 等 3 条
核心问题:植物细胞培养中内源水杨酸(SA)水平对紫杉烷类次生代谢产物Taxuyunnanine C(Tc)生物合成的定量影响及其机制尚不清楚。
关键发现:外源SA诱导后内源SA最高达97.1±11.8 μg/g干重(约为诱导前4.53 μg/g干重的20倍) 等 2 条
核心问题:单萜类化合物对酿酒酵母等微生物具有高毒性,严重制约了微生物法生产单萜基航空燃料。
关键发现:五种单萜对S. cerevisiae的MIC分别为:柠檬烯0.44 mM、松油烯0.53 mM、γ-萜品烯0.70 mM、β-蒎烯1.45 mM、月桂烯2.12 mM 等 3 条
核心问题:酿酒酵母缺乏特异性 GPP 合酶,FPPS 将 GPP 迅速转化为 FPP,导致单萜合成前体 GPP 不足,异源表达单萜合酶产量低。
关键发现:对酿酒酵母 ERG20 基因 K197 位点进行饱和突变,获得 18 种氨基酸替换菌株,K197M 和 K197Q 无法获得(可能致死)。未表达 GES 时,多数突变株倍增时间增加(4.14 h–17.61 h),K197H 无显著变化;甾醇含量变动于 等 7 条
核心问题:开发一种可扩展的方法,在密封的光生物反应器中利用光合微生物从CO2和水可持续地生产和收集异戊二烯,同时解决密封系统导致的CO2耗尽、O2积累和产物挥发物收集问题。
关键发现:野生型和SkIspS转化体的倍增时间均约23小时(20 μmol photons m^-2 s^-1光照下) 等 3 条
核心问题:CYP51(羊毛脂醇14α-脱甲基酶)依赖外部电子传递系统,天然催化效率低,限制了其应用。
关键发现:融合酶CYP51-FprD F1和F2的kcat/Km分别为96.91和105.79 nmol/min/nmol,比单独的CYP51/FprD重构系统高约35倍 等 6 条
核心问题:解析产溶剂梭菌Clostridium carboxidivorans P7在连续通入合成气的生物反应器中,将合成气转化为乙醇和丁醇过程中的生理响应,包括细胞生长、pH变化、产物形成、关键酶活性和基因表达,并探究两个串联乙醛/乙醇脱氢酶基因在溶剂生成中的差异角色。
关键发现:最大产物浓度:乙酸41 mM、丁酸1.4 mM、乙醇61 mM、丁醇7.1 mM 等 12 条