A diurnal flux balance model of Synechocystis sp. PCC 6803 metabolism
核心问题:常规通量平衡分析无法描述蓝藻在光暗周期下的时间动态代谢,尤其是代谢物积累/消耗的昼夜变化以及不同时段生物量前体的合成差异。
关键发现:未加转录组约束时,预测生物量产生通量为0.03 hr^-1,对应倍增时间22.8小时 等 2 条
核心问题:常规通量平衡分析无法描述蓝藻在光暗周期下的时间动态代谢,尤其是代谢物积累/消耗的昼夜变化以及不同时段生物量前体的合成差异。
关键发现:未加转录组约束时,预测生物量产生通量为0.03 hr^-1,对应倍增时间22.8小时 等 2 条
核心问题:在茉莉酸甲酯(MeJA)处理的人参毛状根中,缺乏经过验证的、适用于qRT-PCR基因表达分析的内参基因,导致基因表达定量结果不可靠。
关键发现:geNorm分析中CYP和EF-1α为最稳定内参基因 等 5 条
核心问题:利用代谢工程在烟草中生产檀香烯和香柠檬烯,并研究其对桃蚜(Myzus persicae)的吸引作用,以评估转基因烟草作为诱捕作物防治桃蚜的潜力。
关键发现:在本氏烟瞬时表达中,共表达tHMGR+SaSSy产量最高:α-santalene 等 9 条
核心问题:利用水杨酸作为诱导子提高内生真菌Pestalotiopsis microspora的紫杉醇产量,并探究其作用机制。
关键发现:在300 μM水杨酸处理下,Pestalotiopsis microspora的紫杉醇产量达625.47 μg/L,较对照(283.11 μg/L)提高45.4倍 等 2 条
核心问题:阐明Zobellella denitrificans ZD1在盐胁迫下利用非灭菌粗甘油高产PHB的遗传机制,包括甘油转化PHB的完整通路、新型PHB合成基因簇、耐盐基因簇、反硝化与同化硝酸盐还原基因以及CRISPR-Cas系统。
关键发现:ZD1基因组大小为4,501,699 bp,GC含量63.78%,N50为33,403 bp 等 7 条
核心问题:探究植物ε-环化酶对非天然底物C50-番茄红素的底物耐受性,并构建C50-ε-胡萝卜素的生物合成途径。
关键发现:LsE对C50-番茄红素完全无活性 等 2 条
核心问题:茶树中除已鉴定的CsDFRa外,其余五个推定的二氢黄酮醇4-还原酶(CsDFRb1、CsDFRb2、CsDFRb3、CsDFRc、CsDFRd)的酶功能尚不明确,可能导致转录组分析误判;同时CsDFRa的底物特异性和稳定性及其关键氨基酸位点效应也不清楚。
关键发现:只有CsDFRa能催化二氢黄酮醇底物,5个推定CsDFRs无活性 等 7 条
核心问题:理解脂肪酸醇生物合成对宿主酿酒酵母和解脂耶氏酵母代谢的影响,以指导菌株工程改造。
关键发现:在96小时摇瓶培养中,S. cerevisiae生产菌株产生105±3 mg/L总脂肪醇,Y. lipolytica生产菌株产生166±20 mg/L总脂肪醇。S. cerevisiae生产菌株的最大比生长速率降低50%,最终OD达到非生产菌株的约40% 等 4 条
核心问题:开发适合泡盛酒(awamori)酿造的新型酵母菌株,以增强初期果香(异戊醇和异戊乙酸酯)和陈酿甜香(4-乙烯基愈创木酚/香兰素)的风味特征
关键发现:HC02-5-2菌株在实验室发酵中乙醇浓度达18.75%,高于常规菌株101-18的17.71% 等 6 条
核心问题:如何利用光合紫色细菌Rhodobacter capsulatus作为平台,在光合营养条件下实现植物倍半萜(广藿香醇和朱栾倍半萜)的异源合成,并通过模块化前体供给工程提高产量。
关键发现:在R. capsulatus野生型中单独表达PcPS仅产生微量广藿香醇 等 5 条
核心问题:解决纤维素水解液中的葡萄糖和木糖无法被典型产电菌Shewanella oneidensis直接利用,导致微生物燃料电池产电效率低的问题
关键发现:重组K. pneumoniae KG-3在20 mM葡萄糖下乳酸产量从2.8±0.2 mM增至8.8±0.4 mM(2.1倍),乙醇降低97%、乙酸降低86% 等 3 条
核心问题:传统提取分离丹参酮的方法效率低、能耗高、污染环境,且野生丹参资源濒危、栽培产量低,难以满足日益增长的临床需求;同时丹参酮生物合成途径尚未完全阐明,需要解析完整途径并利用合成生物学构建高产工程菌株。
关键发现:总丹参酮粗提物经纯化后含量从18.23%提高到57.29% 等 7 条
核心问题:缺乏能够同时定量区分蓝藻无机碳(Ci)浓缩机制(CCM)与碳固定(CBB循环)活性的实时在体验证方法,导致对工程菌株碳利用能力的理解不精确。
关键发现:fbaA过表达菌株相较于野生型,倍增时间从6.5 h缩短至6.0 h(约10%缩短),叶绿素含量增加20%,净O2释放速率增加21% 等 3 条
核心问题:在枯草芽孢杆菌中实现紫杉醇生物合成关键前体紫杉二烯的从头生产,解决天然提取效率低和化学合成复杂的问题。
关键发现:仅表达TXS的菌株紫杉二烯产量为0.024 mg/L/OD600 等 5 条
核心问题:银胶菊(Parthenium argentatum)是天然橡胶的替代植物,但其顺式聚异戊二烯生物合成相关的酶(尤其是顺式异戊烯基转移酶CPT及其结合蛋白CBP)尚未在分子水平上得到系统研究。论文旨在鉴定银胶菊中的CPT和CBP同源基因,并研究其蛋白复合物的形成、生化活性及表达模式,以期为提高银...
关键发现:鉴定出银胶菊3个PaCPT(PaCPT1-3)和1个PaCBP,PaCPT1属于参与多萜醇合成的初级代谢分支,PaCPT2和PaCPT3与已知参与天然橡胶合成的CPT聚为一支。 等 5 条
核心问题:细菌萜类生物合成途径工程化面临的关键挑战:缺乏从基因序列预测萜烯环化产物结构的规律、细菌萜类产量低、异源表达效率不高,以及如何利用途径固有的杂泛性进行理性设计以产生新萜类化合物。
关键发现:已表征的萜类化合物超过70,000种,分属400多个结构家族 等 9 条
核心问题:开发高效合成含氧倍半萜的新方法,利用ADS酶的活性位点可塑性接受非天然甲氧基FDP类似物,探究非天然官能团对萜类环化酶催化反应的影响。
关键发现:ADS催化8-甲氧基-FDP生成8-甲氧基-γ-humulene(主要产物,85%)和(E)-8-甲氧基-β-farnesene(次要产物,15%),两者分子质量均为234 等 2 条
核心问题:红冬孢酵母属(Rhodotorula)类胡萝卜素生物合成途径尚不清晰,且天然类胡萝卜素产量低,难以满足市场需求,亟需系统梳理其合成途径并开发有效的产量提升策略。
关键发现:全球类胡萝卜素市场2017年为15亿美元,预计2022年达20亿美元,复合年增长率5.7%。Rhodotorula中β-胡萝卜素约占总类胡萝卜素的70%。野生菌R. mucilaginosa CRUB 0138经4天培养产生234±7 μg/g类胡萝卜素 等 3 条
核心问题:从 Trichoderma viride J1-030 中发现并鉴定一个此前未被研究的新倍半萜合酶,并解析其催化产物的化学结构,填补该菌株倍半萜合酶研究的空白。
关键发现:Tvi09626 与 T. virens Gv29-8 和 T. reesei QM6a 中预测蛋白的序列一致性分别为89.66%和85.23% 等 5 条
核心问题:二萜类天然产物结构复杂且天然来源有限,难以高效获得足够纯度和产量的化合物,需要一种可定制、易操作且成本低廉的酶法生产与纯化方法。
关键发现:以玉米dolabralexin途径为例,在E. coli中共表达ZmAN2、ZmKSL4、CYP71Z18和ZmCPR2,获得dolabradiene产量1.2±0.25 mg/L培养物、epoxydolabrene 等 5 条