共 148 篇

Specific Upregulation of a Cotton Phytoene Synthase Gene Produces Golden Cottonseeds with Enhanced Provitamin A

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-19866-1 · 含路线图 · 有原文

核心问题:维生素A缺乏症是全球性公共健康问题,利用棉花种子(全球第三大食用植物油来源)进行前体维生素A(PVA)生物强化,以提高棉籽油中的β-胡萝卜素含量,从而缓解低收入地区的维生素A缺乏。

关键发现:转基因棉籽油中总类胡萝卜素含量较野生型对照提高6倍以上 等 5 条

代谢工程 β-胡萝卜素八氢番茄红素合酶前体维生素A棉籽生物强化类胡萝卜素维生素A缺乏症 棉花(Gossypium hirsutum... 烟草(Nicotiana tabacum) 棉花(Gossypium hirsutum)

Transcriptome-wide identification and screening of WRKY factors involved in the regulation of taxol biosynthesis in Taxus chinensis

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-23558-1 · 含路线图 · 有原文

核心问题:鉴定红豆杉(Taxus chinensis)中调控紫杉醇生物合成的WRKY转录因子,并解析其功能与作用机制。

关键发现:从红豆杉转录组中共鉴定出61个TcWRKY转录因子,其中16个属于Group I,44个属于Group II(IIa 8个、IIb 10个、IIc 14个、IId 5个、IIe 7个),1个属于Group III。MeJA处理3小时后,TcWRKY8、TcWRKY20、TcWRKY26、TcW... 等 4 条

代谢工程 Taxol biosynthesisTaxus chinensisTranscriptomeWRKY transcription factors Taxus chinensis(红豆杉)细胞 Taxus chinensis(红豆杉)细胞 Taxus chinensis(红豆杉)细胞

A MYST Histone Acetyltransferase Modulates Conidia Development and Secondary Metabolism in Pestalotiopsis microspora, a Taxol Producer

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-25983-8 · 含路线图 · 有原文

核心问题:阐明MYST家族组蛋白乙酰转移酶Mst2p在产紫杉醇真菌Pestalotiopsis microspora NK17中调控分生孢子发育和次级代谢的分子机制。

关键发现:野生型分生孢子产量为5.61±0.34×10^6个/平板,Δmst2突变体仅1.13±0.22×10^6个/平板,互补菌株恢复至5.52±0.35×10^6个/平板,过表达菌株达7.15±0.45×10^6个/平板 等 7 条

微生物学 / 代谢工程 MYST组蛋白乙酰转移酶Pestalotiopsis microspora分生孢子发育次级代谢紫杉醇产生菌 Pestalotiopsis micros... Pestalotiopsis micros... Pestalotiopsis micros...

Coactivation of MEP-biosynthetic genes and accumulation of abietane diterpenes in Salvia sclarea by heterologous expression of WRKY and MYC2 transcription factors

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-29389-4 · 含路线图 · 有原文

核心问题:提高Salvia sclarea毛状根中具有生物活性的abietane二萜类化合物的积累量,这些化合物在天然植物中含量低,限制了其药物开发应用。

关键发现:AtWRKY40过表达使aethiopinone产量提高4.2倍(>6 mg/L),总abietane二萜含量提高>4倍 等 5 条

代谢工程 Salvia sclarea hairy ... Salvia sclarea hairy ... Salvia sclarea hairy ...

Expression of key genes affecting artemisinin content in five Artemisia species

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-31079-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:探究除青蒿(A. annua)外的几种蒿属植物青蒿素含量较低的分子原因,特别是与青蒿素生物合成竞争同一底物FDP的萜烯合酶、转录因子和转运蛋白基因的表达与青蒿素积累及腺毛性状的关系。

关键发现:五种蒿属植物中,S1(伊朗产A. annua)青蒿素含量最高(6.60 mg g−1 DW),S4(A. deserti)为5.13 mg g−1 DW,S5为3.50 mg g−1 DW,S3为0.96 mg g−1 DW,S2无青蒿素。腺毛密度以S5最高(121 No. mm−2),S4为... 等 6 条

代谢工程 ArtemisiaArtemisiningene expressionglandular trichometerpene synthasetranscription factor Artemisia spp. (S1-S5) Artemisia spp. (S1-S5) Artemisia spp. (S1-S5)

A Toolbox for Diverse Oxyfunctionalisation of Monoterpenes

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-32816-1 · 含路线图 · 有原文

核心问题:缺乏系统性表征的细胞色素P450酶库,无法实现对单萜骨架的受控氧官能团化以扩展萜类化学多样性。

关键发现:构建了包含12个CYP酶的工具箱(8个CYP101A1变体、2个CYP102A1变体、1个CYP153A6变体,并评估了CYP108和CYP102A7但被排除) 等 5 条

代谢工程 / 合成生物学 cytochrome P450metabolomicsmonoterpenesoxyfunctionalisationsynthetic biology Escherichia coli Escherichia coli Escherichia coli

Cloning and characterization of a pyrethroid pesticide decomposing esterase gene, Est3385, from Rhodopseudomonas palustris PSB-S

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-25734-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:拟除虫菊酯类农药残留对环境和非靶标生物造成危害,需要鉴定和表征能够降解这些农药的新型酯酶,以减少农业生态系统中的农药残留。

关键发现:Est3385开放阅读框全长963 bp,编码蛋白预测分子量33.94 kDa(重组蛋白约59 kDa含GST标签)。最适温度35°C,最适pH 等 4 条

代谢工程 Est3385Rhodopseudomonas palustrisbioremediationesterasefenpropathrinpyrethroid degradation Escherichia coli Rosetta Rhodopseudomonas palu... Escherichia coli Rosetta

Identification of candidate UDP-glycosyltransferases involved in protopanaxadiol-type ginsenoside biosynthesis in Panax ginseng

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-30262-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:鉴定参与人参原人参二醇型人参皂苷生物合成的候选UDP-糖基转移酶(UGT)基因,并解析其与MeJA诱导的皂苷积累的关系。

关键发现:共鉴定226个UGT基因,其中11个受MeJA诱导上调(8个为新UGTs)。MeJA处理后120h,人参皂苷Rg5、Rd、Rb3分别累积增加106.3倍、43.0倍和32.2倍 等 2 条

代谢工程 GinsenosideMetabolomicsMethyl jasmonatePanax ginsengTranscriptomicsUDP-glycosyltransferase Panax ginseng (人参) 不定根 Panax ginseng (人参) 不定根 Panax ginseng (人参) 不定根

Expression analysis of Cell wall invertase under abiotic stress conditions influencing specialized metabolism in Catharanthus roseus

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-33415-w · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析细胞壁转化酶(CWIN)在非生物胁迫下对长春花(Catharanthus roseus)中萜类吲哚生物碱(TIA)等特殊代谢物合成的调控作用,寻找提高抗癌TIA含量的代谢工程靶点。

关键发现:长春花基因组中存在3个CWIN亚型(CrCWIN1/2/3),其中CrCWIN2是唯一包含完整NDPNG催化位点的功能性转化酶,CDS长1725 bp,编码574个氨基酸(65.0 kDa),在根中相对表达量最高(11.18)。蔗糖处理显著上调CrCWIN2及TIA基因(G10H、SLS、TD... 等 3 条

代谢工程 Catharanthus roseusCell wall invertaseabiotic stressspecialized metabolismterpenoid indole alkaloids Catharanthus roseus Catharanthus roseus Catharanthus roseus

Increased flux in acetyl-CoA synthetic pathway and TCA cycle of Kluyveromyces marxianus under respiratory conditions

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-41863-1 · 含路线图 · 有原文

核心问题:揭示Crabtree阴性酵母Kluyveromyces marxianus在有氧条件下抑制乙醇生产并增强乙酰辅酶A合成及TCA循环通量的代谢机制,并与Crabtree阳性酵母Saccharomyces cerevisiae进行比较。

关键发现:K. marxianus好氧培养乙醇峰值仅0.5 g/L(厌氧22.1 g/L),乙酸<0.5 g/L(厌氧7.0 g/L),细胞密度OD600达121(厌氧42) 等 5 条

代谢工程 Crabtree effectKluyveromyces marxianusSaccharomyces cerevisiaeTCA cycleacetyl-CoAmetabolic turnover Saccharomyces cerevisiae Kluyveromyces marxianus Kluyveromyces marxianus

Rerouting of NADPH synthetic pathways for increased protopanaxadiol production in Saccharomyces cerevisiae

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-34210-3 · 含路线图 · 有原文

核心问题:在酿酒酵母中构建原人参二醇(PPD)生物合成途径时产量极低,主要受限于关键酶表达不平衡以及胞内 NADPH 辅因子供应不足,需要系统改造代谢网络以提高 PPD 产量。

关键发现:初始菌株 PPD01 在 144 h 仅产 PPD 等 12 条

代谢工程 NADPH人参皂苷代谢工程原人参二醇酿酒酵母 Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis...

Identification of novel sesquiterpene synthase genes that mediate the biosynthesis of valerianol, which was an unknown ingredient of tea

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-30653-w · 含路线图 · 有原文

核心问题:茶叶中未知成分缬草醇的合成基因未被鉴定,需要发现并功能验证催化缬草醇生物合成的倍半萜合酶基因。

关键发现:['从C. hiemalis花中分离出7个高度相似的TPS基因(ChTps1a-g),其中ChTps1a(ChTPS1)活性最高,编码554个氨基酸,分子量64.1 kDa,含有RDR、DDxxD和NSE/DTE保守基序', '在工程化大肠杆菌中,ChTPS1的主要产物经NMR鉴定为valer... 等 2 条

代谢工程 / 合成生物学 Camellia hiemalisCamellia sinensissesquiterpeneteaterpene synthasevalerianol Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21...

Analysis of the mechanisms regulating the expression of isoprenoid biosynthesis genes in hydroponically-grown Nicotiana benthamiana plants using virus-induced gene silencing

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-32901-5 · 含路线图 · 有原文

核心问题:植物类异戊二烯次生代谢物的生物合成途径已被广泛研究,但其基因表达调控机制仍不清楚,且传统的转基因方法费时费力,难以快速分析基因功能。

关键发现:VIGS分别将叶片中NbHMGR1、NbCAS1、NbSSR2、NbSMT1a转录水平降至约23%、12%、9%和11% 等 6 条

代谢工程 Nicotiana benthamiana Nicotiana benthamiana Nicotiana benthamiana

Human gut microbe co-cultures have greater potential than monocultures for food waste remediation to commodity chemicals

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-33733-z · 含路线图 · 有原文

核心问题:评估人类肠道微生物共培养相对于单培养在将食物垃圾厌氧转化为商品化学品方面的潜力,并解析共培养中代谢互作的优势。

关键发现:共培养生物质通量显著提高(所有773个模型均存在至少一个使生物质通量增加≥10%的共培养组合) 等 6 条

代谢工程 commodity chemicalsflux balance analysisfood waste remediationgenome-scale metabolic modelshuman gut microbiotamicrobial consortia 人类肠道微生物组(773种AGORA模型) Clostridium beijerinc... Enterococcus saccharo...

Proteomic analysis reveals novel insights into tanshinones biosynthesis in Salvia miltiorrhiza hairy roots

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-42164-3 · 含路线图 · 有原文

核心问题:丹参毛状根中丹参酮生物合成的分子机制尚不清楚,尤其在蛋白质水平上缺乏系统研究,导致其生物合成途径尚未完全解析。

关键发现:酵母提取物(1 g/L)和硝酸银(0.41 mM)联合诱导5周后总丹参酮含量达22 mg/g DW,为对照的15倍 等 3 条

代谢工程 丹参(Salvia miltiorrhiz... 丹参(Salvia miltiorrhiz... 丹参(Salvia miltiorrhiz...

A label-free optical whole-cell Escherichia coli biosensor for the detection of pyrethroid insecticide exposure

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-48907-6 · 含路线图 · 有原文

核心问题:开发低成本、便携式的检测技术,用于监测拟除虫菊酯杀虫剂暴露的生物标志物3-苯氧基苯甲酸(3-PBA),替代昂贵、耗时且不便于现场应用的HPLC/GC-MS等传统检测方法。

关键发现:优化后的生物传感器对3-PBA的检测限为3 ng/mL(14 nM),比初始条件降低30倍 等 6 条

合成生物学 Escherichia coli DH10B Escherichia coli DH10B Escherichia coli DH10B

Overcoming NADPH product inhibition improves D-sorbitol conversion to L-sorbose

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-018-37401-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:GoSLDH催化D-山梨醇氧化为L-山梨糖时,NADPH产物抑制酶活性(Ki=100 μM),导致转化率低、辅因子消耗大。

关键发现:GoSLDH纯酶的催化活性为3570 U/mg 等 7 条

代谢工程 D-sorbitolL-sorboseLreNOXNADPH inhibitioncofactor regenerationsorbitol dehydrogenase Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21... Gluconobacter oxydans...

Position 123 of halohydrin dehalogenase HheG plays an important role in stability, activity, and enantioselectivity

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-41498-2 · 含路线图 · 有原文

核心问题:卤醇脱卤酶HheG热稳定性低(在≥40°C时失活),限制了其工业应用,需要提高其热稳定性同时保持或改善催化性能。

关键发现:野生型HheG的表观熔解温度Tm为38°C。共筛选865个变体,14个变体Tm提高至少2°C。T123W、T123Y、T123H的ΔTm为+14°C,T123F为+12°C(原文Table S3未列出具体值但文中提到7-14°C),T123G为+7°C。在环己烯氧化物叠氮化开环反应中,T123... 等 3 条

酶工程 HheG卤醇脱卤酶对映选择性热稳定性蛋白质工程 Ilumatobacter coccineus Ilumatobacter coccineus Ilumatobacter coccineus

Selective manipulation of the inositol metabolic pathway for induction of salt-tolerance in indica rice variety

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-41809-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:传统育种提高水稻耐盐性效率有限,需要利用基因工程手段将盐生植物的耐盐基因导入敏感籼稻品种IR64,以提升其在盐胁迫下的生产能力。

关键发现:PcINO1转基因株系在200 mM NaCl及以上浓度下表现出显著耐盐性,且生长几乎不受影响 等 11 条

植物代谢工程 PcIMT1PcINO1籼稻IR64耐盐性肌醇代谢通路 IR64籼稻 (Oryza sativa ... IR64籼稻 IR64籼稻

The enzymes OSC1 and CYP716A263 produce a high variety of triterpenoids in the latex of Taraxacum koksaghyz

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-42381-w · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析橡胶草(Taraxacum koksaghyz)胶乳天然橡胶中的五环三萜组成,并克隆与功能鉴定参与三萜合成及C-3氧化的关键酶(OSC和CYP716A263)。

关键发现:丙酮提取物中鉴定出13种三萜/三萜类化合物(含未知共18种),其中taraxasterol占45.2%,β-amyrin 等 6 条

代谢工程 CYP716A263Natural rubberOxidosqualene cyclaseTaraxacum koksaghyzTriterpenoids Nicotiana benthamiana Saccharomyces cerevisiae Nicotiana benthamiana