Bacterial production of isobutanol without expensive reagents
核心问题:现有微生物生产异丁醇的方法依赖昂贵试剂(如质粒、诱导剂)维持基因表达,不适用于工业化生产。
关键发现:构建的E. coli菌株mlcXT7-LAFC-AAKCD在无需质粒和诱导剂的条件下,以葡萄糖和木糖为碳源,标准条件培养48小时产异丁醇6.8 g/L 等 3 条
核心问题:现有微生物生产异丁醇的方法依赖昂贵试剂(如质粒、诱导剂)维持基因表达,不适用于工业化生产。
关键发现:构建的E. coli菌株mlcXT7-LAFC-AAKCD在无需质粒和诱导剂的条件下,以葡萄糖和木糖为碳源,标准条件培养48小时产异丁醇6.8 g/L 等 3 条
核心问题:野生型Ralstonia eutropha H16在甘油上生长极慢,难以利用廉价甘油高效生产聚羟基脂肪酸酯(PHA),需要增强其甘油同化能力。
关键发现:H16_glpK和H16_glpFK在甘油上的比生长速率达0.15 h^-1(果糖为0.28 h^-1),72 h产P(3HB) 等 4 条
核心问题:发酵法生产丙酸存在产率低和生产力低的问题,本研究旨在通过代谢工程手段提高丙酸产量。
关键发现:['在费氏丙酸杆菌DSM 20271中表达ppc后,PPC比酶活达到4.59±0.06 U/mg,比野生型(3.12±0.09 U/mg)提高约50%', '以甘油为碳源、有CaCO3缓冲时,突变株丙酸滴度达13.1 g/L,比野生型(9.6 g/L)提高36%,丙酸生产速率提高40%', '... 等 4 条
核心问题:缺乏利用蓝藻将CO2和水直接光合合成法呢烯(C15长链烃)的可持续方法
关键发现:成功表达法呢烯合酶后,Anabaena 7120可仅利用CO2、水和光合成并释放α-法呢烯 等 7 条
核心问题:从固氮蓝藻中鉴定并表征严格依赖多聚磷酸盐(polyP)的葡萄糖(甘露糖)激酶,以利用廉价的polyP替代ATP实现己糖磷酸化,为糖磷酸酯的酶法合成提供新途径。
关键发现:重组蓝藻PPGK(NsPPGK和NpPPGK)为同源二聚体,亚基分子量约27 kDa(天然分子量分别为49.4 kDa和55.1 kDa) 等 7 条
核心问题:挥发性萜烯类香料化合物易挥发且不稳定,需要稳定化。糖基化可形成无味稳定的萜烯糖苷,实现香料缓释,但催化单萜糖苷形成的糖基转移酶(GT)功能表征滞后,缺乏高效生物催化剂。
关键发现:['从玫瑰花瓣中首次分离出香叶基、橙花基和香茅基葡萄糖苷(1969年)', 'CAZy GT1家族成员数量在植物中从15(小立碗藓)到377(巨桉)不等', '利用3-L高密度发酵系统在6小时内生产240 mg香叶基葡萄糖苷', 'VvGT14对香叶醇的Km为9±1.2 μM,kcat为0.0...
核心问题:酿酒酵母不能高效利用菊粉生产乙醇,外源菊粉酶表达量低,需要增强外切菊粉酶基因在酿酒酵母中的表达以提高菊粉乙醇的产量和效率。
关键发现:重组菌Y13(含优化基因INU1Y)菊粉酶活性为43.84 U/mL,比含天然基因INU1的重组菌EX3(31.39 U/mL)提高37.4%,而野生型W0仅为2.72 U/mL 等 7 条
核心问题:利用生物柴油副产物废甘油作为底物,通过混合细菌接种物高效连续生产1,3-丙二醇,并克服混合菌群的不确定性和工业甘油中杂质(如磷酸盐、甲醇)的抑制效应。
关键发现:批次发酵中,工业甘油在pH 等 3 条
核心问题:实现高效、对映体纯的1-(R)-苯乙醇生物合成,需要解决(R)-选择性醇脱氢酶的表达及NADPH辅因子再生问题。
关键发现:共表达LbADH和BpG6PDH的菌株B的ADH活性达5200 U/L,G6PDH活性370 U/L 等 3 条
核心问题:青蒿素在青蒿中含量极低(0.1%-1%干重),导致供应短缺和价格高昂,急需通过代谢工程提高青蒿中青蒿素含量。
关键发现:HMGR过表达使青蒿素含量提高22.5%-38.9% 等 17 条
核心问题:阐明人参皂苷生物合成过程中,胞质中的甲羟戊酸(MVA)途径和质体中的非甲羟戊酸(MEP)途径各自的作用及相互关系。
关键发现:MEV处理使人参皂苷总积累量降低57.94%,FOS处理降低42.17% 等 2 条
核心问题:鸢尾(Iris germanica)缺乏天然红色花品种,传统育种无法培育出红色花,论文旨在通过代谢工程调控类胡萝卜素合成途径来产生红色花。
关键发现:在crtB转基因愈伤组织中,番茄红素积累达约52 μg/g DW(对照无/痕量),叶黄素和α-胡萝卜素分别由约12和8 μg/g DW增至约38和26 μg/g DW(约3倍),新黄素和紫黄素增至约1.3和3 μg/g DW(约7倍)。转基因植株的子房呈现深橙色,其中番茄红素达约184 μg/... 等 2 条
核心问题:在烟草中异源生产紫杉二烯(taxadiene)并进一步提高产量,为紫杉醇的生物合成提供基础。
关键发现:T0转化株中7个株系产紫杉二烯4-18 μg/g干重 等 5 条
核心问题:如何通过遗传工程提高油料作物亚麻荠(Camelina sativa)的耐旱性,使其能在边际土地种植用于生物燃料生产
关键发现:干旱处理后转基因亚麻荠存活率显著提高:非转基因42.6%,MYB96 OX-5、OX-6、OX-7分别为84.8%、85.4%、83.2% 等 6 条
核心问题:苔藓植物中查尔酮合酶的功能尚未被详细表征,该研究旨在从地钱纲植物 Plagiochasma appendiculatum 中克隆并鉴定查尔酮合酶 PaCHS,探究其生化特性及在黄酮生物合成中的作用。
关键发现:从 P. appendiculatum 克隆的 PaCHS 基因 ORF 长 1236 bp,编码 411 个氨基酸残基,与其它植物的查尔酮合酶一致性为 60-70%。重组 PaCHS 能以 p-香豆酰-CoA 和丙二酰-CoA 为底物体外生成 naringenin,产物 m/z 为 271。... 等 6 条
核心问题:解析地钱(Marchantia polymorpha)中类胡萝卜素羟化酶(BHY和CYP97家族)的功能与进化,并通过途径工程在大肠杆菌中生产稀有和新型叶黄素。
关键发现:地钱雄性叶状体中主要类胡萝卜素为叶黄素(56.3%)和β-胡萝卜素(30.9%),另有α-胡萝卜素(1.6%)、玉米黄质(1.0%)、花药黄质(2.3%)、紫黄质(1.6%)和9'-顺式新黄质(2.7%)。MpBHY在大肠杆菌中可将β-胡萝卜素转化为玉米黄质(经β-隐黄质),并将γ-胡萝卜素转... 等 3 条
核心问题:蓝藻Synechocystis中异源萜烯合酶(β-phellandrene合酶)表达量低,导致β-phellandrene产量受限,需要优化表达调控元件以增加重组蛋白积累和产物产量。
关键发现:PHLS蛋白相对积累量在ΔpsbA2-PHLS中为100%,在ΔpsbA2-trc-T7gene10-PHLS和Δcpc-PHLS中提高至约400%(4倍)。β-phellandrene产量在ΔpsbA2-PHLS中约11 μg/g dcw,在ΔpsbA2-trc-T7gene10-PHLS和...
核心问题:姜花(Hedychium coronarium)花香中单萜类化合物的生物合成机制尚不清楚,特别是负责合成桧烯和芳樟醇的萜烯合酶基因未被鉴定。
关键发现:HcTPS7以GPP为底物主要生成桧烯(74.1%),另产生9种副产物(α-侧柏烯5.0%、α-蒎烯3.2%、β-蒎烯8.2%、月桂烯1.7%、α-水芹烯0.4%、α-萜品烯1.8%、β-水芹烯2.2%、γ-萜品烯2.7%、萜品油烯0.7%),Km=26.49±6.31 μM,Vmax=828... 等 3 条
核心问题:如何通过平衡MEP途径前体甘油醛-3-磷酸(G3P)和丙酮酸的供应,提高大肠杆菌利用D-半乳糖合成异戊二烯的效率
关键发现:EWG2菌株在12h积累D-半乳糖酸0.57±0.03 g/L,48h为0.49±0.01 g/L 等 7 条
核心问题:在低于临界比生长速率的条件下,酿酒酵母高密度补料分批培养中仍发生呼吸向发酵的代谢转向,导致生物量得率下降,尤其影响重组菌株生产IL-1β,需要优化流加策略并解析原因。
关键发现:非转化菌在α=0.10 h^-1时终密度最高,α=0.20 h^-1时仅为最高值的60% 等 10 条