共 81 篇

Overexpression of a carrot BCH gene, DcBCH1, improves tolerance to drought in Arabidopsis thaliana

BMC Plant Biology · 2021 · 10.1186/s12870-021-03236-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析胡萝卜非血红素胡萝卜素羟化酶基因DcBCH1在干旱胁迫响应中的功能,及其通过调控类胡萝卜素合成影响植物抗旱性的分子机制。

关键发现:DcBCH1在干旱处理1 h后表达量升至初始水平的3.8倍 等 5 条

代谢工程 Abscisic acid synthesisCarotenoidsCarrotDrought stressROSβ-Carotene hydroxylase 胡萝卜(Daucus carota) 拟南芥(Arabidopsis thali... 拟南芥(Arabidopsis thali...

Study on the isoprene-producing co-culture system of Synechococcus elongates-Escherichia coli through omics analysis

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-020-01498-8 · 含路线图 · 有原文

核心问题:当前工业发酵多采用批式或补料批式方式,过程复杂、水耗高、难以连续生产;同时光自养与异养微生物共培养体系的相互作用机制尚不清楚,限制了其在连续发酵中的应用。

关键发现:共培养发酵周期由100 h延长至400 h 等 7 条

代谢工程 Co-cultureContinuous microbial productionEscherichia coliIsopreneSynechococcus elongates E. coli BL21(DE3) E. coli BL21(DE3) E. coli BL21(DE3)

The damage and tolerance mechanisms of Phaffia rhodozyma mutant strain MK19 grown at \(28^{\circ}C\)

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-020-01479-x · 含路线图 · 有原文

核心问题:野生型Phaffia rhodozyma在28°C下无法生长且虾青素合成受到抑制,而工业发酵需要较高温度。该研究旨在揭示高温对细胞生长和虾青素合成的损伤机制,以及中温突变株MK19在28°C下的耐受和补偿机制。

关键发现:['MK19在28°C下培养100 h生物量达6 g/L,比21/25°C低约80%', '28°C下虾青素含量>2000 μg/g,约为21/25°C的2倍', '28°C下麦角固醇含量达7500 μg/g,约为21/25°C的2倍', '28°C下总脂肪酸含量约为21°C的50%,其中18...

代谢工程 AstaxanthinFatty acidMevalonate pathwayModerate-temperature strainPhaffia rhodozyma Phaffia rhodozyma MK19 Phaffia rhodozyma MK19 Phaffia rhodozyma MK19

Whole genome sequencing and metabolomics analyses reveal the biosynthesis of nerol in a multi-stress-tolerant Meyerozyma guilliermondii GXDK6

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-020-01490-2 · 含路线图 · 有原文

核心问题:缺乏天然产香微生物,尤其是能耐受多重胁迫并产生橙花醇(nerol)的益生菌,导致橙花醇的生物合成难以实现,而化学合成存在成本高、工艺复杂、污染严重、产率低和副产物多等缺点。

关键发现:GXDK6在pH 2.5-10.0范围内均可生长 等 6 条

发酵工程 Aroma-producing mechanismBiosynthesisMetabolomics technologyMeyerozyma guilliermondiiWhole genome sequencing Meyerozyma guilliermo... Meyerozyma guilliermo... Meyerozyma guilliermo...

Metabolic flux sampling predicts strain-dependent differences related to aroma production among commercial wine yeasts

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-021-01694-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析商业葡萄酒酵母菌株在葡萄酒酿造条件下产生挥发性有机化合物(VOCs)的菌株依赖性差异的内在代谢机制,特别是氨基酸、碳和脂质代谢如何影响香气形成。

关键发现:四种商业菌株(Elixir, Opale, R2, Uvaferm)产生不同量的关键VOCs 等 4 条

代谢工程 Flux samplingGenome-scale metabolic modelsSaccharomyces cerevisiaeVolatile organic compoundsWine Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis...

Quantitative proteomic analysis to reveal expression differences for butanol production from glycerol and glucose by Clostridium sp. strain CT7

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-021-01508-3 · 含路线图 · 有原文

核心问题:揭示Clostridium sp. strain CT7在甘油和葡萄糖条件下丁醇产量差异的蛋白表达机制,尤其是甘油条件下丁醇高产、VFA低产的分子基础。

关键发现:以60 g/L甘油为碳源时,菌株CT7丁醇产量达16.60 g/L,丁醇比例95.68%,VFA总量2.95 g/L(乙醇0.75 g/L、乙酸1.01 g/L、丁酸1.94 g/L) 等 5 条

代谢工程 ButanolClostridiumGlycerolProteomic analysisiTRAQ Clostridium sp. strai... Clostridium sp. strai... Clostridium sp. strai...

Development of a novel nannochloropsis strain with enhanced violaxanthin yield for large-scale production

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-021-01535-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:开发一种能提高紫黄质(violaxanthin)产量的新型Nannochloropsis菌株,以满足大规模工业生产的需要。

关键发现:从6株分离菌中,WS-1紫黄质含量最高为3.93 mg/g,体积产量1.1615 mg/L/d 等 5 条

代谢工程 Gamma-ray irradiationMicroalgaeNannochloropsis oceanicaRandom mutagenesisTranscriptomeViolaxanthin Nannochloropsis ocean... Nannochloropsis ocean... Nannochloropsis ocean...

New aspects of microbial vitamin K2 production by expanding the product spectrum

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-021-01574-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:微生物生产维生素K2(特别是MK-7)产量低、成本高,需要系统的代谢工程策略来提高产量。本文从扩展产品谱系的角度,综述了通过莽草酸途径、聚异戊二烯途径、甲萘醌途径及膜工程等策略增强维生素K2生物合成的进展。

关键发现:在乳酸乳球菌中过表达mvk、preA和menA,维生素K2产量提高3倍,达到680 nmol/L。在枯草芽孢杆菌中通过组合途径工程,MK-4产量达到120.1 mg/L。在毕赤酵母中异源表达HsUBIAD1,MK-4产量提高4.37倍,达到0.24 mg/g DCW。在枯草芽孢杆菌natto中... 等 3 条

代谢工程 Biosynthetic pathwayPathway engineeringProduct spectrumVitamin K2 Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis

Metabolic engineering for high yield synthesis of astaxanthin in Xanthophyllomyces dendrorhous

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-021-01664-6 · 含路线图 · 有原文

核心问题:Xanthophyllomyces dendrorhous 天然虾青素产量低(200-400 μg/g干重),化学合成产生外消旋混合物且生物活性低,需要代谢工程手段提高(3R,3'R)-虾青素的生物合成产量。

关键发现:X. dendrorhous 天然产生约 97% 非酯化 (3R,3'R)-虾青素;野生型产量为 200-400 μg/g 干重。随机突变株 Y119 产量达 等 10 条

代谢工程 AstaxanthinBiological pigmentsCarotenoidsMetabolic engineeringOmics- based engineeringXanthophyllomyces dendrorhous Xanthophyllomyces den... Xanthophyllomyces den... Xanthophyllomyces den...

Heterologous production of novel and rare C30-carotenoids using Planococcus carotenoid biosynthesis genes

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-021-01683-3 · 含路线图 · 有原文

核心问题:从海洋细菌Planococcus maritimus strain iso-3中分离并鉴定参与C30-类胡萝卜素生物合成的基因,并在大肠杆菌中通过基因组合异源生产具有抗氧化活性的新型和稀有C30-类胡萝卜素。

关键发现:从P. maritimus中分离出包含7个ORF的类胡萝卜素生物合成基因簇,经功能分析鉴定orf3、orf1、orf4、orf5、orf7分别编码CrtM(4,4'-diapophytoene合成酶)、CrtNa(4,4'-diapophytoene脱氢酶)、CrtNb(5-羟基-5,6-二氢...

代谢工程 / 合成生物学 C30-carotenoidsPlanococcus maritimuscarotenoid biosynthesisheterologous productionsinglet oxygen quenching Escherichia coli JM10... Escherichia coli JM10... Escherichia coli JM10...

Bioprocess performance analysis of novel methanol-independent promoters for recombinant protein production with Pichia pastoris

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-021-01564-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:在毕赤酵母中,传统的甲醇诱导AOX1启动子存在安全与操作成本问题,而组成型GAP启动子产量有限,因此需要开发并表征新型甲醇非依赖启动子,以提升重组蛋白生产效率。

关键发现:在恒化器培养中,P_PDF和P_UPP驱动的CalB比生产速率(q_p)较P_GAP高4至9倍;最高q_p分别为PDF-C 等 3 条

代谢工程 Bioprocess developmentExpression system characterisationKomagataella phaffii (Pichia pastoris)Methanol-free bioprocessesPromoter regulationRecombinant protein production Pichia pastoris (Koma... Pichia pastoris (Koma... Pichia pastoris (Koma...

A novel protein fusion partner, carbohydrate-binding module family 66, to enhance heterologous protein expression in Escherichia coli

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-021-01725-w · 含路线图 · 有原文

核心问题:大肠杆菌中异源蛋白常形成包涵体,需要开发新型融合标签以提高目标蛋白的可溶性表达。

关键发现:CBM66标签显著提高了七种难表达蛋白的可溶性表达。人源蛋白EGF、VEGF、NOG、BMP7可溶产量分别为233、119、323、279 mg/L,平均可溶性比例超过81%。微生物酶CALB、ADH1、PETase的可溶产量分别为327、189、306 mg/L(PETase总产量360 m...

合成生物学 Carbohydrate-binding moduleEscherichia coliFusion tagLevan-agaroseSoluble expression Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21...

Synthesis of cambratriene-ol and cambratriene-diol in yeast via the MVA pathway

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-021-01523-4 · 含路线图 · 有原文

核心问题:烟草西松烷类化合物(CBT-ol和CBT-diol)是否可通过甲羟戊酸(MVA)途径在酵母中合成,以及该途径用于微生物合成西松烷类化合物的可行性

关键发现:在BY-T20菌株中表达AD-CBTS1可合成CBT-ol,而在BY4742和BY-T1中无法检测到 等 4 条

代谢工程 BiosynthesisCBTS1CYP450CembranoidsMVA pathwayTobacco Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis...

Increasing ATP turnover boosts productivity of 2,3-butanediol synthesis in Escherichia coli

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-021-01554-x · 含路线图 · 有原文

核心问题:2,3-丁二醇(2,3-BDO)生产菌株在产量和生产率上仍需提升,特别是生长耦联生产中存在生长与产量之间的权衡,以及生长停滞细胞代谢活性低的问题。

关键发现:['在生长耦联有氧条件下,ATPase菌株的特异性葡萄糖摄取率比对照提高>50%(从7.52增至11.24 mmol/(gDW·h)),2,3-BDO特异性合成率提高约2倍(从1.52增至3.18 mmol/(gDW·h)),2,3-BDO产率从0.20增至0.29 mol/mol,但生长率减... 等 3 条

代谢工程 BiofuelsButanediolEnforced ATP wastingEscherichia coliProductivityTwo-stage process Escherichia coli 445_... Escherichia coli 445_... Escherichia coli 445_...

Universal capability of 3-ketosteroid Δ1-dehydrogenases to catalyze Δ1-dehydrogenation of C17-substituted steroids

Microbial Cell Factories · 2021 · 10.1186/s12934-021-01611-5 · 含路线图 · 有原文

核心问题:3-酮类固醇Δ1-脱氢酶(KSTDs)对C17位取代的疏水性类固醇底物(如胆甾-4-烯-3-酮和薯蓣皂苷元)的催化活性因底物在水溶液中溶解度极低而难以准确测定,导致底物特异性被误判;需阐明KSTD1是否真正缺乏对这类底物的活性,并比较不同KSTD的底物偏好。

关键发现:分子动力学模拟显示KSTD1对天然底物AD(ΔG_bind= -8.02 kcal/mol)与胆甾-4-烯-3-酮(-8.40 kcal/mol)及薯蓣皂苷元(-6.17 kcal/mol)的结合自由能无显著差异,不存在空间位阻 等 7 条

代谢工程 1,2-dehydrogenation3-ketosteroid dehydrogenase3-ketosteroidsCholest-4-en-3-one Δ1-dehydrogenaseCholesterol metabolismDiosgenone Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21...

Cellulosic biofuel production using emulsified simultaneous saccharification and fermentation (eSSF) with conventional and thermotolerant yeasts

Biotechnology for Biofuels · 2021 · 10.1186/s13068-021-02008-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:纤维素生物燃料生产面临糖化速率慢、糖化不完全和酶成本高等挑战,且糖化所需高温与酵母发酵温度不兼容,急需开发高效的同步糖化发酵工艺。

关键发现:在53 FPU/g酶载下,纤维素乳液在42°C和50°C第1小时的水解转化率分别比微晶纤维素(MCC)高40倍和18倍;乳液在30°C下48 h可达近80%转化,42°C下3 h即达80%转化,50°C下12 h接近完全转化。 等 4 条

代谢工程 BiofuelsBiomass pretreatmentCelluloseEmulsionsEthanolIsobutanol Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae

Synthetic biology toolkit for engineering Cupriviadus necator H16 as a platform for CO2 valorization

Biotechnology for Biofuels · 2021 · 10.1186/s13068-021-02063-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:Cupriavidus necator H16虽然具有CO2固定能力,但缺乏系统化的合成生物学工具和工程策略,难以高效转化为高附加值产品。

关键发现:Pj5启动子强度约为Ptac的5倍,Ptrc至少比PphaCl强20倍 等 11 条

合成生物学 BiomanufacturingCO2 conversionCupriviadus necator H16Metabolic engineeringRalstonia eutropha H16Synthetic biology Cupriavidus necator H16 C. necator H16 C. necator H16

Investigation of the impact of a broad range of temperatures on the physiological and transcriptional profiles of Zymomonas mobilis ZM4 for high-temperature-tolerant recombinant strain development

Biotechnology for Biofuels · 2021 · 10.1186/s13068-021-02000-1 · 含路线图 · 有原文

核心问题:温度对运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis) ZM4的生理和转录组影响,以及耐高温重组菌株的基因靶点开发

关键发现:温度升高导致细胞形态从短杆变为长丝状,FSC增大 等 7 条

代谢工程 EGFPHeat toleranceMorphologyRNA-SeqTemperatureTranscriptomics Zymomonas mobilis ZM4 Zymomonas mobilis ZM4 Zymomonas mobilis ZM4

Development and characterization of efficient xylose utilization strains of Zymomonas mobilis

Biotechnology for Biofuels · 2021 · 10.1186/s13068-021-02082-x · 含路线图 · 有原文

核心问题:野生型Zymomonas mobilis无法利用木糖,重组菌株木糖利用效率低,无法高效发酵木质纤维素水解液中的木糖。

关键发现:构建的重组菌8b-RsXI-xylB生长最佳,OD600达1.00,为对照8b-EGFP的1.40倍。经38次传代(约100天)的ALE后,菌株8b-S38在50 g/L木糖中42小时完全消耗木糖(8b仅利用68%),乙醇产量23.70 g/L,为8b的1.52倍 等 3 条

代谢工程 Adaptive laboratory evolution (ALE)Genome resequencingRNA-SeqXylose isomerase pathwayXylose utilizationZymomonas mobilis Zymomonas mobilis ZM4 Zymomonas mobilis 8b Zymomonas mobilis 8b

Metabolic engineering of the oleaginous yeast Yarrowia lipolytica PO1f for production of erythritol from glycerol

Biotechnology for Biofuels · 2021 · 10.1186/s13068-021-02039-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:如何通过代谢工程提高解脂耶氏酵母Yarrowia lipolytica PO1f以甘油为底物生产赤藓糖醇的产量和底物利用率。

关键发现:渗透胁迫(2.5% NaCl)下Y. lipolytica PO1f在甘油上赤藓糖醇产量达5.8±0.3 g/L 等 8 条

代谢工程 ErythritolGlycerolMetabolic engineeringMetabolite profilingOsmotic stressYarrowia lipolytica Yarrowia lipolytica PO1f Yarrowia lipolytica PO1f Yarrowia lipolytica PO1f