共 148 篇

Genome-wide identification and characterization of genes involved in carotenoid metabolic in three stages of grapevine fruit development

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-04004-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:葡萄果实发育和成熟过程中类胡萝卜素代谢相关基因的全基因组鉴定与转录调控机制尚不清楚

关键发现:共鉴定54个类胡萝卜素代谢相关基因,其中MVA途径10个、MEP途径13个、类胡萝卜素生物合成24个、分解代谢7个,分布于19条染色体中的17条(1号和15号染色体上没有) 等 9 条

代谢工程 葡萄(Vitis vinifera cv.... 葡萄(Vitis vinifera cv.... 葡萄(Vitis vinifera cv....

Single genetic locus improvement of iron, zinc and β-carotene content in rice grains

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-07198-5 · 含路线图 · 有原文

核心问题:水稻胚乳缺乏铁、锌和β-胡萝卜素等必需微量营养素,导致全球范围“隐性饥饿”;需要同时提高多种微量营养素含量以应对铁、锌和维生素A缺乏症。

关键发现:NFCP系抛光稻米铁含量最高达6.02 μg/g DW(较Nipponbare对照1.82 μg/g提高3.3倍),锌含量为24.9-29.7 μg/g DW(较对照23.2 μg/g提高1.07-1.28倍),β-胡萝卜素含量为1.9-3.4 μg/g DW(对照为0) 等 2 条

代谢工程 水稻(Oryza sativa japon... 水稻(Oryza sativa japon... 水稻(Oryza sativa japon...

Expression and functional analysis of the lysine decarboxylase and copper amine oxidase genes from the endophytic fungus Colletotrichum gloeosporioides ES026

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-02834-6 · 含路线图 · 有原文

核心问题:石杉碱甲(HupA)是治疗阿尔茨海默病的重要化合物,但植物来源有限且提取成本高;内生真菌产量低且传代后生物合成能力丧失,需要阐明HupA生物合成关键酶并构建稳定高产的异源表达系统。

关键发现:['野生型C. gloeosporioides ES026产HupA量为45 μg/g干菌丝体', 'CgLDC和CgCAO基因长度分别为769 bp和2072 bp,重组蛋白表观分子量为28 kDa和76 kDa', '体外酶活实验证实CgLDC催化L-赖氨酸生成尸胺,CgCAO催化尸胺生成... 等 2 条

代谢工程 Colletotrichum gloeosporioidesHuperzine Abiosynthesiscopper amine oxidaseendophytic funguslysine decarboxylase Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21... Colletotrichum gloeos...

Microbial transformation of ginsenoside Rb1, Re and Rg1 and its contribution to the improved anti-inflammatory activity of ginseng

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-00262-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:利用微生物转化将主要人参皂苷(Rb1、Re、Rg1)转化为稀有皂苷,并提高其抗炎活性。

关键发现:菌株TH-20可将Rb1、Re、Rg1转化,共鉴定12种代谢物,其中6种为新中间体 等 5 条

微生物转化 Cellulosimicrobium sp. TH-20anti-inflammatory activityginsenosidesmicrobial transformationrare ginsenosides Cellulosimicrobium sp...

SmMYB36, a Novel R2R3-MYB Transcription Factor, Enhances Tanshinone Accumulation and Decreases Phenolic Acid Content in Salvia miltiorrhiza Hairy Roots

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-04909-w · 含路线图 · 有原文

核心问题:丹参中丹参酮和酚酸两类主要活性成分的积累调控机制尚不清楚,缺乏能同时调控两类成分的内源转录因子。本研究旨在鉴定并功能表征一个新型内源R2R3-MYB转录因子SmMYB36,揭示其同时影响丹参酮和酚酸生物合成的调控机制。

关键发现:SmMYB36编码160个氨基酸,预测分子量为18 kDa,与NCBI中KF059390.1序列有98%同一性。SmMYB36定位于细胞核和细胞质,具有转录激活活性(酵母在0-20 mM 3AT下仍可生长)。过表达SmMYB36显著提高丹参酮积累(总丹参酮含量增加,可见红色加深),同时降低迷迭...

代谢工程 / 合成生物学 R2R3-MYB transcription factorSalvia miltiorrhizaSmMYB36hairy rootsphenolic acidtanshinone Salvia miltiorrhiza h... Salvia miltiorrhiza h... Salvia miltiorrhiza h...

β-caryophyllene emitted from a transgenic Arabidopsis or chemical dispenser repels Diaphorina citri, vector of Candidatus Liberibacters

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-06119-w · 含路线图 · 有原文

核心问题:柑橘黄龙病(HLB)传播媒介柑橘木虱(Diaphorina citri)的防控难题,特别是缺乏可持续的驱避策略。

关键发现:番石榴叶片中β-石竹烯占总VOCs的20.61±3.80%至58.92±7.44% 等 5 条

植物保护 Arabidopsis thaliana ...

High-fidelity de novo synthesis of pathways using microchip-synthesized oligonucleotides and general molecular biology equipment

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-06428-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:微芯片合成寡核苷酸池存在错误率高(2-10/kb)、浓度低、复杂度高,且现有纠错方法通量低、成本高或依赖专用设备,难以满足大规模、低成本、高保真的从头合成代谢通路的需求。

关键发现:构建了大小为11.9 kb、编码10个基因的功能性番茄红素生物合成通路 等 6 条

合成生物学 / 代谢工程 MutSde novo DNA synthesiserror removallycopene biosynthetic pathwaymicrochip-synthesized oligonucleotidesmultiplex PCR Escherichia coli Escherichia coli Escherichia coli

Comprehensive transcriptome profiling of Salvia miltiorrhiza for discovery of genes associated with the biosynthesis of tanshinones and phenolic acids

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-10215-2 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析丹参毛状根中丹参酮和酚酸生物合成的下游关键基因及调控因子,揭示甲基茉莉酸甲酯(MeJA)与酵母提取物(YE)诱导产生不同代谢物谱的分子机制。

关键发现:共获得约1.73亿条clean reads,组装出55,588个unigenes,其中42,458个(76.4%)获得功能注释。MeJA诱导下5,767个unigenes显著上调,YE诱导下4,482个unigenes上调。HPLC检测显示,YE处理使总丹参酮含量最大提高4.47倍,MeJA处... 等 3 条

代谢工程 Salvia miltiorrhizamethyl jasmonatephenolic acidstanshinonestranscriptomeyeast extract 丹参(Salvia miltiorrhiz... 丹参(Salvia miltiorrhiz... 丹参(Salvia miltiorrhiz...

Transcriptome and metabolite analyses reveal the complex metabolic genes involved in volatile terpenoid biosynthesis in garden sage (Salvia officinalis)

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-15478-3 · 含路线图 · 有原文

核心问题:鼠尾草(Salvia officinalis)富含挥发性萜类化合物,但其萜类生物合成通路的分子遗传基础几乎未知,关键代谢基因尚未被系统鉴定和功能验证。

关键发现:转录组测序获得6.6 Gb原始数据,21,487,871条reads,98,521,170个高质量碱基,Q20为95.90%,Q30为91.69%,GC含量48.73%;组装得到88,554条transcripts(N50=1,793 bp)和48,671条unigenes(N50=1,485... 等 12 条

代谢工程 Salvia officinalismetabolomicsterpene synthaseterpenoid biosynthesistranscriptome Salvia officinalis (鼠尾草) Salvia officinalis (鼠尾草) Salvia officinalis (鼠尾草)

HMG-CoA reductase from Camphor Tulsi (Ocimum kilimandscharicum) regulated MVA dependent biosynthesis of diverse terpenoids in homologous and heterologous plant systems

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-17153-z · 含路线图 · 有原文

核心问题:克隆并表征樟脑罗勒(Ocimum kilimandscharicum)中MVA途径关键酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR),阐明其在萜类生物合成中的调控作用,并评估其作为代谢工程工具增强同源和异源植物中萜类代谢物积累的潜力。

关键发现:OkHMR全长ORF为1698 bp,编码565个氨基酸,蛋白分子量60.53 kDa 等 9 条

代谢工程 HMGRMVA pathwayOcimum kilimandscharicummetabolic engineeringterpenoid biosynthesis Escherichia coli BL21... Ocimum kilimandscharicum Ocimum sanctum

The enzymatic epimerization of deoxynivalenol by Devosia mutans proceeds through the formation of 3-keto-DON intermediate

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-07319-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:揭示Devosia mutans将DON差向异构化为无毒3-epi-DON的酶促反应机制,特别是验证3-keto-DON作为中间体的两步催化过程

关键发现:NADP(H)使3-epi-DON积累量提高15倍,浓度从0.1 μg/mL增至1.5-1.6 μg/mL(稀释样品中) 等 8 条

代谢工程 3-epi-DON3-keto-DONDevosia mutansdeoxynivalenolenzymatic detoxificationepimerization Devosia mutans 17-2-E-8 Devosia chinhatensis Devosia subaequaris

Engineering an aldehyde dehydrogenase toward its substrates, 3-hydroxypropanal and NAD+, for enhancing the production of 3-hydroxypropionic acid

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-15400-x · 含路线图 · 有原文

核心问题:3-羟基丙酸(3-HP)生物生产中,中间产物3-羟基丙醛(3-HPA)的毒性以及NAD+再生效率低是主要瓶颈;现有醛脱氢酶(ALDH)对底物3-HPA和NAD+的活性不足,导致3-HPA积累和细胞死亡。

关键发现:通过随机突变和筛选获得的KGSADH变体显著降低了对3-HPA和NAD+的Km:108-QR对3-HPA的Km为0.17 mM(野生型为1.6 mM,降低约9.4倍),对NAD+的Km为0.037 mM(野生型为0.21 mM,降低约5.7倍) 等 5 条

代谢工程 3-HPA toxicity3-hydroxypropionic acidKGSADHNAD+ regenerationaldehyde dehydrogenasedirected evolution Escherichia coli DH10β Pseudomonas denitrifi... Azospirillum brasilense

CRISPR/Cas9-mediated mutagenesis of the dihydroflavonol-4-reductase-B (DFR-B) locus in the Japanese morning glory Ipomoea (Pharbitis) nil

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-10715-1 · 含路线图 · 有原文

核心问题:将CRISPR/Cas9靶向诱变技术应用于日本牵牛花(Ipomoea nil),实现对花青素合成基因DFR-B的定点敲除,并观察花色改变,为园艺植物基因功能研究和育种提供新工具。

关键发现:在32个转基因T1植株中,24个(75%)表现为花青素缺失的白色花,并携带DFR-B位点的双等位突变 等 6 条

合成生物学 CRISPR/Cas9DFR-BIpomoea nilanthocyaninflower colourtargeted mutagenesis Ipomoea nil (日本牵牛花) c... Ipomoea nil (日本牵牛花) c... Ipomoea nil (日本牵牛花) c...

Identification of isoliquiritigenin as an activator that stimulates the enzymatic production of glycyrrhetinic acid monoglucuronide

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-10154-y · 含路线图 · 有原文

核心问题:β-葡萄糖醛酸酶是甘草酸(GL)生物转化为甘草次酸单葡萄糖醛酸(GAMG)的关键酶,但其活性较低,限制了GAMG的工业化生产。需要寻找能显著增强该酶活性的激活剂。

关键发现:添加ISL(ISL与GL摩尔比3:10)时,GAMG生成速率从对照组的2.63 μmol/(L·min)提高到7.01 μmol/(L·min),酶活性提高2.66倍 等 3 条

代谢工程 Penicillium purpuroge...

Structure-guided design of Serratia marcescens short-chain dehydrogenase/reductase for stereoselective synthesis of (R)-phenylephrine

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-19235-y · 含路线图 · 有原文

核心问题:SmSDR催化HPMAE还原为(R)-苯福林时转化率较低,需通过结构解析和理性设计提高酶活性与生物转化效率。

关键发现:解析了SmSDR apo结构(1.47 Å)及突变体结构 等 6 条

代谢工程 (R)-phenylephrinebioconversionshort-chain dehydrogenase/reductasestereoselective synthesisstructure-guided design Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21...

Development of a high-throughput assay for rapid screening of butanologenic strains

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-017-18074-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:现有基于酿酒酵母乙醇脱氢酶(Sc ADH)的比色法在ABE发酵液中测定丁醇时受到乙醇干扰,无法特异性定量丁醇,需要开发一种能优先利用丁醇的高通量测定方法以筛选高产丁醇菌株。

关键发现:Sc ADH对乙醇的催化效率(54±3 min⁻¹mM⁻¹)约为丁醇(4.3±1.2 min⁻¹mM⁻¹)的13倍 等 6 条

代谢工程 Escherichia coli BL21... Saccharomyces cerevisiae Clostridium beijerinc...

Molecular dissection of transcriptional reprogramming of steviol glycosides synthesis in leaf tissue during developmental phase transitions in Stevia rebaudiana Bert

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/s41598-017-12025-y · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析甜叶菊叶片发育阶段转变过程中,萜类合成途径中甜菊糖苷(SGs)与赤霉素(GAs)分支之间的转录调控机制,明确影响SGs积累的关键基因与调控因子。

关键发现:获得101,600,848条原始读段,过滤后82,293,555条用于组装,得到41,262个转录本,平均长度922 bp、N50为1,244 bp、GC含量39.3%;reads比对率86.82%,EST比对率95.71%。 等 6 条

代谢工程 Stevia rebaudianaUDP-glucosyltransferasecytochrome P450developmental phase transitionsteviol glycosidestranscriptome Stevia rebaudiana Ber... Stevia rebaudiana Bert Stevia rebaudiana Bert

Phytase overexpression in Arabidopsis improves plant growth under osmotic stress and in combination with phosphate deficiency

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-19493-w · 含路线图 · 有原文

核心问题:植物渗透胁迫响应与磷酸盐稳态之间的相互作用机制尚不清楚,特别是肌醇六磷酸(植酸)在此交互中的作用未知。

关键发现:PHY-US417过表达株系(L7和L9)植酸含量降低40%,ipk1-1突变体降低83% 等 8 条

代谢工程 拟南芥 (Arabidopsis thal... 拟南芥 (Arabidopsis thal... 拟南芥 (Arabidopsis thal...

Engineering Yarrowia lipolytica to Simultaneously Produce Lipase and Single Cell Protein from Agro-industrial Wastes for Feed

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-19238-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:饲料工业中脂质消化利用率低以及蛋白质资源短缺两大问题

关键发现:最佳工程菌株YLY5在10升发酵罐中以甘蔗糖蜜培养基(YPM)同时产脂肪酶16420 U/ml(4.13 g/L)和单细胞蛋白151.2 g/L;在摇瓶水平,YLY5在YPD中脂肪酶活性2175 U/ml,YPS中2615 U/ml,YPM中3075 U/ml、SCP 39 g/L,废食用油培... 等 3 条

代谢工程 Yarrowia lipolyticaagro-industrial wastesfeed additiveslipasesingle cell protein Yarrowia lipolytica YLY5 Yarrowia lipolytica YLY5 Yarrowia lipolytica YLY5

Theoretical Study of Sesterfisherol Biosynthesis: Computational Prediction of Key Amino Acid Residue in Terpene Synthase

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-20916-x · 含路线图 · 有原文

核心问题:阐明sesterfisherol生物合成中的环化顺序(Path a vs Path b),并鉴定关键的氨基酸残基及其作用机制。

关键发现:DFT计算表明Path a和Path b均能量可行,但实验证实NFSS催化经Path a进行 等 7 条

合成生物学 C-H-π interactionDFT calculationscyclization mechanismsesterterpeneterpene synthase Escherichia coli BL21...