核心问题：异戊烯醇（isoprenol）对大肠杆菌的毒性限制了其微生物生产，需要提高菌株对异戊烯醇的耐受性以实现高效生物合成。
关键发现：通过ALE进化约200代，成功获得对异戊烯醇耐受的大肠杆菌菌株。在50 mM异戊烯醇下，生长速率较亲本提高最多47% 等 4 条
核心问题：野生型解脂耶氏酵母生产赤藓糖醇时产量和产率低，且产生甘露醇和D-阿拉伯醇等副产物，并能在非胁迫条件下分解赤藓糖醇；同时发酵过程需要冷却，成本高。
关键发现：工程菌HCY118在2-L摇瓶中，赤藓糖醇产量190 g/L、产率0.63 g/g、生产强度1.97 g/L·h 等 2 条
核心问题：Caldicellulosiruptor bescii作为整合生物加工（CBP）的候选生物催化剂，在升高的渗透压下生长差、转化率低，需要提高其对高渗透压的耐受性以满足CBP工艺要求。
关键发现：筛选10个调控基因缺失突变株，发现ORCB001（ΔfapR）在高渗透压（添加乙醇、NaCl、甘油或葡萄糖）下生长严重缺陷，而ORCB002（ΔfruR/cra）在200 mOsm/L NaCl下生长速率约为0.4 h⁻¹，是其遗传亲本JWCB005（约0.12 h⁻¹）的3倍以上 等 3 条
核心问题：揭示绿藻Chromochloris zofingiensis在硫营养状态转变（硫饥饿SS和硫恢复SR）条件下三酰甘油（TAG）和虾青素积累的分子调控机制，特别是转录水平上的动态变化和关键基因靶点。
关键发现：硫饥饿诱导C. zofingiensis细胞生长抑制、叶绿素含量下降、ROS水平升高（第I阶段末为对照的1.39倍，第II阶段末为1.65倍）。硫饥饿4天后，蛋白质含量从对照的约40%降至22.4%干重，总脂肪酸（TFA）含量达25.5%干重（对照10.6%），TAG含量达15.7%干重 等 3 条
核心问题：巴西乙醇生产中，现有工业酵母菌在高温（40°C）下发酵效率低，需消耗大量冷却水维持温度。需要筛选和表征能在高温下高效发酵且耐受多种胁迫因子的新型酿酒酵母菌株。
关键发现：在40°C、8%蔗糖发酵中，LBGA-01转化了57.5%的初始糖，而CAT-1仅转化45%，多转化12.5% 等 4 条
核心问题：如何利用生物能源作物作为绿色工厂，通过代谢工程积累高价值生化产品，以部分替代石油基化学品并提高生物质炼制经济性
关键发现：在甘蔗中表达HCHL产生4-HBA葡萄糖苷达7.3%叶干重和1.5%茎干重 等 12 条
核心问题：木质素是木质纤维素生物质转化过程中的主要抗性因子，本研究旨在解析杨树漆酶PtoLAC14在木质素沉积和细胞壁消化性中的作用，为降低生物质抗性提供靶点。
关键发现：拟南芥野生型Col-0总木质素含量为20.4%，lac4突变体降至16.9%，表达pAtLAC4::PtoLAC14可恢复至野生型水平 等 4 条
核心问题：σ70依赖启动子驱动的蛋白转化合成高级醇的产量在细胞进入稳定期或遭遇胁迫时急剧下降，导致蛋白基生物炼制效率低下，需要实现生长阶段非依赖和抗胁迫的稳定生产。
关键发现：敲除gdhA和glnA后，σ54启动子glnAp2的荧光强度从近0升至2800 等 9 条
核心问题：阐明细叶远志中三萜皂苷生物合成中关键氧化酶CYP716A249的功能，即催化β-amyrin C-28位氧化生成齐墩果酸。
关键发现：CYP716A249在2年生远志根中表达量最高，组织表达顺序为根>花>叶>茎（1-2年生）或根>花>茎>叶（3年生）；构建的菌株R-BE-20和R-BPE-20经GC-MS检测，分别在26.010 min和26.149 min出现β-amyrin三甲基硅烷醚峰（m/z 等 3 条
核心问题：真菌meroterpenoid生物合成中非血红素Fe(II)/2-酮戊二酸依赖双加氧酶如何通过选择性C-H键活化催化多种化学反应（包括碳骨架重排、螺环形成、环扩张和内过氧化物形成），从而显著增加天然产物的结构多样性和复杂性。
关键发现：AndA催化preandiloid B连续脱氢和碳骨架重排形成bicyclo[2.2.2]辛烷环，需要抗坏血酸，计算化学表明优势路径（route A）各步ΔG小于20 kcal/mol 等 6 条
核心问题：缺乏对β-香树脂醇合酶和CYP716A酶在酵母中生产齐墩果酸的系统性比较，导致难以选择最优酶变体
关键发现：在12种BAS中，β-香树脂醇产量和生产力分别相差3.7倍和6.3倍，其中AaBAS和CqBAS1产量最高（10.8±1.0 mg/L），SlBAS最低（2.9±0.3 mg/L）。在16种CYP716A中，齐墩果酸产量和生产力分别相差4.8倍和4.5倍，CYP716AL1产量最高（14.3±...
核心问题：细菌基因组中存在大量功能未知的推定萜烯合酶，缺乏对其催化活性和底物杂泛性的系统表征。
关键发现：从73,714个细菌蛋白中鉴定出2,167个推定萜烯合酶/环化酶 等 7 条
核心问题：P. amboinicus 中负责单萜和倍半萜合成的萜烯合酶基因尚未被鉴定和功能表征，限制了对其萜类生物合成机制的了解和代谢工程应用。
关键发现：PamTps1 基因开放阅读框长 1797 bp，编码 598 个氨基酸，预测蛋白分子量 等 4 条
核心问题：异源宿主（如苔藓）缺乏储存大量非天然挥发性萜烯（如广藿香醇）的细胞区室，导致产物挥发损失、细胞生长受抑和提取成本高。
关键发现：PTS-only 株系总产广藿香醇 等 9 条
核心问题：发现并表征红城红球菌PR4中两个VAO家族胆固醇氧化酶，特别是对β-cholestanol和植物甾醇具有高活性的ChoRII，并阐明其酶学特性与催化产物
关键发现：ChoRI和ChoRII分别纯化225倍和132倍，比活力为8.7和0.40 U/mg；Km值分别为22.6 μM和22.1 μM，Vmax分别为6.4和0.57 μmol/min/mg；ChoRII对β-cholestanol、β-sitosterol、stigmasterol的相对活性分别... 等 3 条
核心问题：如何在模式蓝藻 Synechocystis sp. PCC 6803 中实现虾青素的异源生产，并解决由此导致的光合生长受抑和产量瓶颈问题
关键发现：crtWZ 菌株总类胡萝卜素含量约为野生型的 2 倍，β-胡萝卜素和玉米黄素消失，出现大量虾青素和酮基海胆酮；光照下虾青素和酮基海胆酮进一步积累，但类胡萝卜素/叶绿素比率低于暗处；过表达 dxs 无正向效果，而过表达 dxs/pds 在光下使总类胡萝卜素达到 等 3 条
核心问题：蓝藻中番茄红素环化酶的类型、功能与进化关系尚不清楚，尤其是CruA/CruP型与CrtL型环化酶在类胡萝卜素生物合成分支点中的作用与分布
关键发现：目前仅在5个蓝藻物种中功能确认了7个番茄红素环化酶（CruA、CruP、CrtL型）。Synechococcus sp. PCC 7002的CruA与同源蛋白氨基酸同一性为62-67%，CruP为51-56%，CrtL为50-59%。Synechocystis sp. PCC 6803的Cru...
核心问题：如何利用合成生物学和代谢工程手段改造大肠杆菌，提高C2-C6生物醇（乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊烯醇等）的产量、产率和耐受性，以推动工业化应用。
关键发现：共培养LYglc1/LYxyl3以1:500比例时，乙醇产量46 g/L，产率0.49 g/L/h，达90%理论产率，糖利用率和乙醇产率分别提高50%和28% 等 16 条
核心问题：如何利用组学技术和机器学习平台，对微生物进行工程改造，克服天然产物生物合成途径中的瓶颈，提高生物制造的效率和产量。
关键发现：临床使用的抗感染药物中约50-70%由天然产物提供或启发（Newman and Cragg, 2016） 等 3 条
核心问题：现有化学法合成hopene效率低下，从植物或细菌提取工艺复杂且不环保，而酶法合成hopene的产量长期处于低水平，缺乏可规模化应用的高效生物催化剂。
关键发现：OUC-SaSHC分子量约69 kDa，比活为1138 U/mg；最适反应温度30°C，最适pH 等 4 条