共 81 篇
核心问题:木质纤维素中半纤维素阻碍纤维素酶有效降解纤维素,导致糖化效率低、乙醇产量不高。如何在马克斯克鲁维酵母中协调表达多种半纤维素酶,以提高玉米芯的糖化和乙醇生产效率。
关键发现:在摇瓶培养中,IMPaX菌株胞外β-甘露聚糖酶和β-木聚糖酶活性分别为15.50 U/mL和136.17 U/mL
等 5 条
代谢工程
Enzymatic hydrolysisEthanolHemicellulasesKluyveromyces marxianusRibosomes skipping
Kluyveromyces marxianus
Kluyveromyces marxianus
Kluyveromyces marxianus
核心问题:酿酒酵母在葡萄糖存在时对木糖利用效率低,胞内木糖异构酶受木糖醇抑制且木糖摄取速率低,需要实现木糖在摄取前转化为木酮糖以提高混合糖共发酵效率。
关键发现:定向进化获得XI-76双突变体(E56A, I252M),其最适pH从7.0降至5.0
等 7 条
代谢工程
Co-fermentationSaccharomyces cerevisiaeSecretionXyloseXylose isomerase
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:担子菌中萜类化合物含量低、生物合成机制不清,难以满足临床应用和工业化生产需求,传统化学合成和发酵提取成本高、效率低,需要解析其生物合成途径并开发异源生产策略。
关键发现:担子菌中倍半萜类通过MVA途径合成,HMGR为限速酶
等 11 条
代谢工程
BasidiomycetesBiosynthesisCYP450Terpenoids
Ganoderma lucidum
Sanghuangporus baumii
Hypholoma sublateritium
核心问题:在部分失活丙酮酸脱羧酶(Pdc)的运动发酵单胞菌中,有氧条件下乙醛产量反而升高,与预期相反,需要解释其代谢机制
关键发现:突变株pdc比生长速率(μ)为0.23 h⁻¹,野生型为0.27 h⁻¹
等 11 条
代谢工程
AcetaldehydeAlcohol dehydrogenasePyruvatePyruvate decarboxylaseRespiratory chainZymomonas mobilis
Zymomonas mobilis Zm6...
Zymomonas mobilis pdc突变株
Zymomonas mobilis Zm6
核心问题:萜烯环化酶是萜类化合物生物合成中的关键酶,负责形成多样化的环状骨架,但酶的挖掘方法和结构机制尚需系统梳理。本文旨在总结新的基因组挖掘方法及典型萜烯环化酶的结构与催化机制,以促进新酶的发现、改造与应用。
关键发现:多项动力学数据显示萜烯环化酶的kcat普遍较低(如CS kcat=0.053 s⁻¹,EAS kcat=0.005 s⁻¹,TS kcat=0.011 s⁻¹),限制了萜类的高效生产。结构突变可显著改变产物:AaBOS五突变体(V373N/L381A/I395V/N398I/L399T)产生6...
等 4 条
代谢工程
Biochemical propertiesCatalytic mechanismsGenomic miningReviewStructural analysisTerpene cyclases
Salvia officinalis
Citrus sinensis
Mentha spicata
核心问题:解决双酶级联反应中醇脱氢酶(ADH)和环己酮单加氧酶(CHMO)表达比例失衡导致的NADPH再生与消耗不匹配问题,以提高ε-己内酯的产量和底物耐受性。
关键发现:最优突变株BDR-11在60 mM环己醇底物下ε-己内酯产量达0.80 mol/mol,而起始菌株BDT-1在20 mM底物下仅0.38 mol/mol
等 3 条
代谢工程
CyclohexanolNADPH regenerationRBS designWhole-cell biocatalysisε-caprolactone
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
核心问题:通过操纵ABA信号通路开发耐旱转基因玉米,解决传统育种耗时长且正常条件下表现不佳的问题
关键发现:最佳转化条件为:20天龄愈伤组织、100 μM乙酰丁香酮、感染时间10 min、共培养2天,NM5884品系获得最大转化频率5.77%(329/5697个PCR阳性)和最高再生频率25.13%
等 4 条
代谢工程
Abiotic stressAgrobacterium-mediated transformationImmature embryoInbred lineMaize
Zea mays L. (NM5884, ...
Zea mays L. (NM5884, ...
Zea mays L. (NM5884)
核心问题:真菌meroterpenoid中萜烯环化酶(TPC)对非天然底物的底物范围和反应性缺乏研究,难以利用组合生物学生产非天然新颖meroterpene骨架。
关键发现:从10L DPY培养物中分离得到1.2 mg化合物3和0.7 mg化合物4;HR-MS显示3的分子式为C26H30O6([M-H]-
等 5 条
合成生物学
biosynthesisdrug seedenzymemeroterpenoidmicrobial production
Aspergillus oryzae NSAR1
Aspergillus oryzae NSAR1
Aspergillus oryzae NSAR1
核心问题:栀子果实中环烯醚萜类和藏红花素类活性成分的完整生物合成通路尚不明确,且不同发育阶段和不同果实部位中这些代谢产物的分布及调控机制不清楚。
关键发现:共检测到254种次生代谢物,包括39种萜类、73种黄酮、95种酚酸、16种木脂素和香豆素、12种生物碱、6种鞣质和13种其他代谢物。FS vs FP间有85个DAMs(26下调、59上调),GFS vs GFP间76个(30下调、46上调),GFS vs FS间68个(54下调、14上调),G...
等 5 条
代谢工程
Gardenia jasminoidescrociniridoidmetabolic fluxmetabolomicstranscriptomics
Gardenia jasminoides ...
Gardenia jasminoides ...
Gardenia jasminoides ...
核心问题:落叶松遗传转化效率低,缺乏高效的胚性愈伤诱导和遗传转化体系
关键发现:最佳灭菌条件为3% NaClO处理10分钟,存活率90%
等 6 条
植物生物技术
体细胞胚胎发生农杆菌介导转化杂种落叶松胚性愈伤组织遗传转化
杂种落叶松(Larix kaempferi...
杂种落叶松(Larix kaempferi...
核心问题:解析深海来源的 Streptomyces niveus SCSIO 3406 的完整基因组,揭示其产生细胞毒活性与抗菌活性化合物 marfuraquinocins A-D 及 phenaziterpenes A-B 的遗传基础和生物合成基因簇。
关键发现:基因组大小为 7,990,492 bp,G+C 含量
等 3 条
合成生物学
marfuraquinocinsphenaziterpenes完整基因组深海链霉菌生物合成基因簇
Streptomyces niveus S...
Streptomyces niveus S...
Streptomyces niveus S...
核心问题:大麻中尚未成功报道编辑大麻素生物合成基因,且由于基因家族高同源性和大量SNP导致CRISPR、ZFN、TALEN等基因组编辑技术设计困难,缺乏系统性、可跨基因型的编辑靶点设计方案。
关键发现:在Cannbio-2基因组中鉴定出MEP途径基因DXS1和DXS2各1个拷贝,DXR、MCT、CMK、MDS、HDS、HDR各1个
等 4 条
合成生物学
CRISPR/Cas9SNP基因组编辑大麻大麻素生物合成拷贝数变异
Cannabis sativa
Cannabis sativa
Cannabis sativa
核心问题:酿酒酵母无法天然利用木糖,且需要大量代谢工程才能高效转化木质纤维素水解液中的混合糖;需筛选能天然利用木糖并耐受抑制物的非传统酵母,以提升生物炼制效率。
关键发现:R. toruloides CCT 7815在81 g/L总糖水解液中最大比生长速率0.23±0.02 h^-1,底物共消耗速率0.73±0.02 g/gdw*h,木糖消耗速率0.22±0.02 g/gdw*h,30 h耗尽所有糖;产脂质10.95±1.37 g/L(含量41%),总类胡萝卜素...
等 7 条
发酵工程
Kluyveromyces marxianusLipomyces starkeyiRhodotorula toruloidesScheffersomyces stipitishemicellulosic hydrolysatenon-conventional yeasts
Rhodotorula toruloide...
Rhodotorula toruloide...
Rhodotorula toruloide...
核心问题:如何通过工程改造光合微生物(蓝细菌和紫色非硫细菌)的光合系统与电子传递途径,将过剩的光能转化为有价值的化学品,实现可持续化学品生产,并解决当前产量和反应器放大困难等问题。
关键发现:蓝细菌Synechococcus 7942通过改造可产2,3-丁二醇12.6 g/L、乙醇3.9 g/L(比初期0.23 g/L提高20倍)、异丁醇0.6 g/L、甘油1.2 g/L、1,3-丙二醇1.2 g/L、鲨烯12.0 mg/L;Synechococcus 7002可产蔗糖2.6 g/...
等 3 条
代谢工程 / 合成生物学
biofilmbioprocesscyanobacteriametabolic engineeringphotosynthesispurple bacteria
Synechocystis PCC 6803
Synechocystis PCC 6803
Synechococcus PCC 7002
核心问题:解析铁皮石斛两个不同香气品种花朵中挥发性萜类代谢差异及其转录调控机制,挖掘参与萜类生物合成的关键基因和转录因子
关键发现:Wanhu No.5花中检测到18种挥发性化合物,其中萜类占80%,烷烃占8.6%;Wanhu No.6检测到20种,萜类占84.57%,烷烃占5.51%。两品种共检测到13种挥发性萜类。Wanhu No.5主要萜类:α-蒎烯36.63%、桉叶油素23.51%、α-松油醇29.81%、芳樟醇4...
等 3 条
代谢工程
Dendrobium officinaleWGCNAterpene synthase geneterpenoidtranscription factors
铁皮石斛(Dendrobium offic...
铁皮石斛(Dendrobium offic...
铁皮石斛(Dendrobium offic...
核心问题:验证植物内生真菌 Trichoderma taxi 中 TRI3 基因是否编码乙酰转移酶,催化 trichodermol 的 C-4 位乙酰化生成 trichodermin。
关键发现:['在 T. taxi 中鉴定到一个约 42.5 kb 的 TRI 基因簇,包含 TRI3、TRI4、TRI6、TRI10、TRI11、TRI12、TRI14,排列顺序与 T. arundinaceum 和 T. brevicompactum 一致,且 TRI5 不在簇内。', 'TtTRI3...
等 3 条
代谢工程
TRI3trichodermin生物合成单端孢霉烯抗真菌活性木霉属
Trichoderma taxi
Trichoderma taxi
Trichoderma taxi
核心问题:微藻生产高价值类胡萝卜素/角鲨烯时通常以牺牲生长为代价,且MEP途径的调控机制不清;如何通过培养基工程(碳源补充)在不降低生物量的情况下将碳流导向类胡萝卜素合成。
关键发现:生物信息学分析鉴定出约200个MEP途径相关基因,59%的蛋白定位于叶绿体。系统发育分析显示MEP途径蛋白高度保守,DXS1在B. braunii中有三个变体,FPPS在绿藻和Aurantiochytrium中保守。碳源补充实验中,BG-11+0.08% NaHCO3+3% CO2使B. br...
等 3 条
代谢工程
Botryococcus brauniicarotenoidsisoprenoidsmethyl erythritol phosphatephylogenomicssqualene
Botryococcus braunii
Botryococcus braunii
Botryococcus braunii
核心问题:传统微生物底盘(如大肠杆菌和酿酒酵母)在异戊二烯商业化生产中面临糖底物成本高、前体通量受限、中间产物反馈抑制等障碍,且非模式微生物虽有独特的碳源利用和耐受特性但遗传工具匮乏,如何协同模型与非模型微生物利用非典型碳底物(如C1化合物、木质纤维素)提高异戊二烯生产的商业可行性。
关键发现:综述中报道的关键数据包括:异戊烯醇最高产量10.8 g/L(Kang et al., 2019)
等 10 条
代谢工程/合成生物学
C1 metabolismisoprenoidsmetabolic engineeringnon-model organismssynthetic biologyterpenes
Escherichia coli
Escherichia coli
Saccharomyces cerevisiae
核心问题:阐明运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)的基因组拷贝数(倍性)及其调控,解决其是否为多倍体的争议。
关键发现:厌氧生长时,Zm6N、Zm6G和Zm4的复制起点拷贝数分别为18.9、22.3和16.2,终止子拷贝数分别为9.3、15.8和12.9
等 2 条
合成生物学
Zymomonas mobilisalpha-proteobacteriacell volumechromosome organizationgenome copy numberspolypolid
Zymomonas mobilis Zm6N
Zymomonas mobilis Zm6G
Zymomonas mobilis Zm4
核心问题:豆科植物中萜类化合物及萜烯生物合成基因对根瘤形成的影响尚不清楚,特别是萜类与独脚金内酯(SLs)生物合成及结瘤信号通路的调控关系亟待阐明。
关键发现:过表达SoTPS6的转基因大豆毛状根中倍半萜含量最高(11.78%),单萜10.78%,二萜10.17%
等 6 条
代谢工程
大豆 (Glycine max)慢生型大豆根瘤菌 (Bradyrhizobium japonicum)根生长与结瘤独脚金内酯萜类合成基因
大豆 (Glycine max)
大豆 (Glycine max)
大豆 (Glycine max)