Cell-Free Metabolic Engineering: Production of Chemicals by Minimized Reaction Cascades
核心问题:微生物发酵法生产异丁醇等高级醇存在产物毒性低耐受、底物通量低以及代谢网络复杂难以优化等问题,限制了其经济可行性。
关键发现:25 mM葡萄糖经6酶级联在19 h内生成28.7 mM乙醇,摩尔产率57.4% 等 7 条
核心问题:微生物发酵法生产异丁醇等高级醇存在产物毒性低耐受、底物通量低以及代谢网络复杂难以优化等问题,限制了其经济可行性。
关键发现:25 mM葡萄糖经6酶级联在19 h内生成28.7 mM乙醇,摩尔产率57.4% 等 7 条
核心问题:通过基因工程改造植物挥发性萜类化合物释放,增强天敌对害虫的防控效果,并研究其对植食性昆虫(甘蓝蚜)及其天敌(寄生蜂和捕食者)行为的影响。
关键发现:转基因FaNES1表达植株释放(E)-nerolidol(野生型不释放),并显著增加(E)-DMNT和linalool释放 等 6 条
核心问题:三萜环化酶中SHC和OSC序列相似性低,但结构相似,缺乏统一的家族分类和功能注释,难以系统地进行蛋白质工程改造
关键发现:TTCED数据库包含639个非冗余三萜环化酶序列,分为SHC超家族(325个)和OSC超家族(314个),共20个同源家族 等 10 条
核心问题:酿酒酵母天然积累丙酮酸很少,乙醇是主要碳流方向;如何在不破坏PDC基因的前提下提高丙酮酸产量并减少乙醇副产物
关键发现:敲除THI2和THI3后丙酮酸产量分别提高3.12倍和2.18倍,乙醇分别降低89.9%和81.0% 等 5 条
核心问题:如何高效解析和改造植物复杂代谢途径(尤其是类胡萝卜素合成途径),避免逐一设计并导入每个转基因组合所需的大量转化实验和植株数量。
关键发现:['以白色胚乳玉米M37W为底盘,共转化5个类胡萝卜素途径基因外加bar选择标记,可获得7种不同胚乳颜色表型', '对于4步线性代谢途径,全面的过表达/抑制组合分析需要225个不同转基因品系', '玉米转化使用0.7-0.9 μm金颗粒,轰击压力900-1300 psi,轰击两次间隔4小时',...
核心问题:从嗜盐菌中高效获取类胡萝卜素,具体包括从极端嗜盐菌 Salinibacter ruber 提取 salinixanthin,以及通过代谢工程手段使中度嗜盐菌 Halomonas elongata 异源生产 β-胡萝卜素。
关键发现:Salinibacter ruber M31T 中 salinixanthin 占总类胡萝卜素的 96% 以上(>96%);重组 Halomonas elongata 在 NaCl 浓度为 2% 时 β-胡萝卜素产量最高;提取流程使用 等 4 条
核心问题:如何通过定向进化改造类胡萝卜素合成酶,使其能够合成自然界不存在的非天然类胡萝卜素骨架。
关键发现:通过易错PCR成功获得CrtM突变体,关键氨基酸F26和W38控制链长特异性 等 4 条
核心问题:染色体不同整合位点对外源基因表达水平的影响难以预测,需要快速筛选合适的染色体整合位点以优化类胡萝卜素生物合成基因的表达。
关键发现:构建了pUTmTn5::392W和pUTmTn5::392两种无启动子转座子载体,分别携带crtWEidiYIB和crtWZEidiYIB基因簇,用于产生角黄素和虾青素。转座子插入后菌落颜色强度与基因表达相关,通过直接染色体测序可确定插入位点。文中提及DNA片段大小:pDCQ392W和pDCQ... 等 4 条
核心问题:分离并表征光合细菌Bradyrhizobium sp. ORS278中参与角黄素和螺菌黄素合成的crt基因簇,研究其光照调控机制,并通过基因工程提高角黄素产量。
关键发现:获得两个crt基因簇(约45 kb光合基因簇)。角黄素和螺菌黄素合成共享番茄红素前体。在770 nm光照下,角黄素产量增加2倍,螺菌黄素产量增加3倍。敲除crtC/crtD后,在770 nm光照下角黄素产量达到1.5 mg/g干重,而野生型暗培养仅0.3 mg/g干重,提高5倍。基因组文库约2...
核心问题:从环境样本中有效分离和筛选新的产虾青素菌株Xanthophyllomyces dendrorhous,并准确鉴定和保存,以挖掘其生物技术潜力。
关键发现:X. dendrorhous的虾青素约占总类胡萝卜素的80% 等 5 条
核心问题:在真核微生物巴斯德毕赤酵母中,异源表达的类胡萝卜素合成途径酶需要正确的亚细胞定位,以与过氧化物酶体中大量存在的法尼基二磷酸前体平衡,从而优化番茄红素生物合成。
关键发现:本文为方法学描述,未提供具体定量数据(如产量、浓度等)。通过荧光显微镜确认,融合PTS1的CrtE、CrtB、CrtI及EGFP均定位到过氧化物酶体,而未融合PTS1的对照则呈弥散分布。
核心问题:传统诱变筛选类胡萝卜素超产突变体劳动强度大、效率低,难以从大量低产细胞背景中分离出稀有的高产突变体,限制了天然虾青素的高效微生物生产。
关键发现:利用FCCS方法从EMS诱变细胞中筛选到虾青素产量比亲本菌株提高1.5-3.8倍的突变体 等 4 条
核心问题:在二倍体法夫酵母中,利用单一的选择标记获得靶基因双拷贝纯合突变体。
关键发现:获得crtYB、crtI和crtS基因的杂合与纯合突变体 等 5 条
核心问题:缺乏对产类胡萝卜素接合菌Mucor circinelloides进行分子遗传操作的成套工具,难以深入研究其类胡萝卜素合成与调控机制。
关键发现:电转化条件为0.8 kV、25 μF、400 Ω,每100 μL原生质体使用1 μg环状DNA或3 μg线性DNA 等 4 条
核心问题:综述微生物类胡萝卜素的生物合成途径、相关基因/酶及生物技术生产现状,探讨微生物来源作为化学合成类胡萝卜素替代方案的潜力。
关键发现:类胡萝卜素吸收波长300-600 nm 等 11 条
核心问题:如何通过代谢工程手段在产β-胡萝卜素的丝状真菌Mucor circinelloides中实现玉米黄质(zeaxanthin)等叶黄素的异源生产,以及克服crtS基因因含多个内含子而难以在异源宿主中正确表达的问题。
关键发现:实验成功克隆了大小为1674 bp的crtS cDNA(对应1.6 kb的编码区),构建的pALMC11质粒含611 bp的carRA启动子。将该质粒转化M. circinelloides MS12后获得的转化株(如MS12/T6)在YNB培养基上呈现比亲本更深的黄色色素,HPLC分析(474...
核心问题:鉴定红色细菌Sporosarcina aquimarina SF238中一种新型C30类胡萝卜素的结构并阐明其生物合成途径。
关键发现:新化合物乙酰-4,4'-diapolycopene-4,4'-dioate的分子式为C32H38O5,[M+H]+ m/z 503.278 等 3 条
核心问题:木质纤维素生物质中木质素抑制纤维素酶解和发酵,传统预处理成本高,需开发低成本的木质素降解预处理方法
关键发现:克隆了漆酶I基因(GenBank登录号JF825479),含10个内含子 等 6 条
核心问题:完成樟脑降解代谢中Baeyer-Villiger单加氧酶系列缺失的两个酶——3,6-diketocamphane 1,6-monooxygenase (3,6-DKCMO) 和 2-oxo-Δ3-4,5,5-trimethylcyclopentylacetyl-CoA monooxygenas...
关键发现:OTEMO对(±)-cis-bicyclo[3.2.0]hept-2-en-6-one的kcat/KM为49.3 mM^-1 s^-1,对环丁酮为14.7 mM^-1 s^-1 等 5 条
核心问题:2,3-丁二醇是重要的生物基化学品,但产气肠杆菌发酵过程中会产生大量副产物乳酸,与2,3-丁二醇竞争丙酮酸和NADH,降低产量。
关键发现:敲除ldhA后,乳酸产量从9.88 g/L降至0.34 g/L(下降97%) 等 4 条