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Genomic characterization of WRKY transcription factors related to secoiridoid biosynthesis in Gentiana macrophyllia

BMC Plant Biology · 2024 · 10.1186/s12870-024-04727-z · 含路线图 · 有原文

核心问题:系统鉴定秦艽(Gentiana macrophylla)中参与裂环环烯醚萜生物合成的WRKY转录因子,并解析其调控机制。

关键发现:鉴定42个GmWRKY基因,分为3组(I:12,II:25,III:5),不均匀分布在12条染色体上;84个酶编码基因涉及裂环环烯醚萜生物合成,其中MVA途径19个、MEP途径13个、特征途径52个;龙胆苦苷在根中含量最高,为217.98 ± 等 5 条

代谢工程 Correlation analysisGentiana macrophylliaMethyl jasmonate treatmentSecoiridoid biosynthesisWRKY transcription factors Gentiana macrophylla Gentiana macrophylla Gentiana macrophylla

PatWRKY71 transcription factor regulates patchouloi biosynthesis and plant defense response

BMC Plant Biology · 2024 · 10.1186/s12870-023-04660-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:广藿香醇生物合成的转录调控机制尚不清楚,且水杨酸(SA)是否调控广藿香醇生物合成未有研究。

关键发现:50 μM SA处理显著提高广藿香醇产量 等 5 条

植物代谢工程 PatWRKY71Patchouloi biosynthesisPlant defense responsePogostemon cablinTranscription factor Pogostemon cablin Pogostemon cablin Nicotiana benthamiana

Identification and analysis of UGT genes associated with triterpenoid saponin in soapberry (Sapindus mukorossi Gaertn.)

BMC Plant Biology · 2024 · 10.1186/s12870-024-05281-4 · 含路线图 · 有原文

核心问题:无患子(Sapindus mukorossi)中参与三萜皂苷合成的UDP-葡萄糖基转移酶(UGT)基因类型尚未明确,本研究旨在系统鉴定和分析SmUGT基因家族成员、结构、进化及表达模式,为功能研究提供基础。

关键发现:本研究从无患子中鉴定出42个SmUGT基因,不均匀分布于12条染色体,基因序列长度为450-1638 bp(平均1388 bp),编码氨基酸149-545个(平均462个)。多数SmUGT为酸性、亲水不稳定蛋白,二级结构以α-螺旋(平均41.70%)和随机卷曲(36.78%)为主。系统发育分析... 等 2 条

代谢工程 Expression patternSapindus mukorossi Gaertn.Triterpenoid saponinsUGT Sapindus mukorossi (无患子) Sapindus mukorossi Sapindus mukorossi

A chromosome level reference genome of Diviner's sage (Salvia divinorum) provides insight into salvinorin A biosynthesis

BMC Plant Biology · 2024 · 10.1186/s12870-024-05633-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:Salvinorin A的生物合成途径尚有约十个步骤未解析,缺乏高质量参考基因组来鉴定参与该途径的基因。

关键发现:染色体级别基因组约541 Mb,N50 等 3 条

植物基因组学与代谢工程 De novo genome assemblyDiterpenoid biosynthesisK opioid receptorLamiaceaeMedicinal plantsNeoclerodane diterpenes Salvia divinorum Salvia divinorum Salvia divinorum

Identification of a 301 bp promoter core region of the SrUGT91D2 gene from Stevia rebaudiana that contributes to hormone and abiotic stress inducibility

BMC Plant Biology · 2024 · 10.1186/s12870-024-05616-1 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析甜菊糖苷合成关键基因 SrUGT91D2 的启动子功能,鉴定其核心调控区域及响应激素与非生物胁迫的顺式作用元件。

关键发现:从六个品系克隆的 pSrUGT91D2 长度分别为 等 5 条

代谢工程 Exogenous hormonesGUSLightPromoterSrUGT91D2Stevia rebaudiana Bertoni Stevia rebaudiana Nicotiana benthamiana Stevia rebaudiana

PfERF106, a novel key transcription factor regulating the biosynthesis of floral terpenoids in Primula forbessii Franch

BMC Plant Biology · 2024 · 10.1186/s12870-024-05567-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:ERF转录因子对植物花香萜类生物合成调控机制尚不明确,本研究旨在揭示报春花(Primula forbessii)中PfERF106对花香萜类合成的关键调控作用。

关键发现:PfERF106 ORF长612 bp,编码203个氨基酸,属于ERF亚家族IXb组,定位在细胞核,响应外源乙烯(10 μL/L处理4 h时表达峰值)。沉默PfERF106后,关键花香萜类相对含量显著下降:(z)-β-罗勒烯为对照的0.49倍、桧烯0.11倍、β-蒎烯0.20倍、γ-萜品烯0.... 等 4 条

代谢工程 Aromatic plantERF106Primula forbesiiRNA sequencingTerpene metabolism Primula forbesii Nicotiana tabacum Primula forbesii

Transcriptomic and free monoterpene analyses of aroma reveal that isopentenyl diphosphate isomerase inhibits monoterpene biosynthesis in grape (Vitis vinifera L.)

BMC Plant Biology · 2024 · 10.1186/s12870-024-05306-y · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析葡萄中单萜生物合成的分子机制,特别是异戊烯基焦磷酸异构酶(VvIDI)对单萜积累的调控作用及其亚细胞定位。

关键发现:["在'Shine Muscat'和'Heibaladuo'葡萄中共鉴定出44种游离挥发性香气物质,其中单萜(芳樟醇、香叶醇、α-松油醇)仅在'Shine Muscat'中检测到。", '转录组分析共获得5297个差异表达基因(DEGs),其中2728个上调,2569个下调。', '5个VvD...

代谢工程 GC-MSGrapeMonoterpene biosynthesisRNA-Seq Vitis vinifera (葡萄品种'... Vitis vinifera Vitis vinifera

Establishment and application of highly efficient regeneration, genetic transformation and genome editing system for cucurbitacins biosynthesis in Hemsleya chinensis

BMC Plant Biology · 2024 · 10.1186/s12870-024-05717-x · 含路线图 · 有原文

核心问题:雪胆(Hemsleya chinensis)缺乏高效的再生、遗传转化和基因组编辑系统,限制了葫芦素生物合成关键基因功能验证和分子育种。

关键发现:茎段愈伤组织诱导率>95%,芽诱导频率达90%,生根再生率100%,卡那霉素抗性植株确认率>92% 等 5 条

代谢工程 Genetic transformation systemGenome editingH. chinensisHcOSC6Medicinal plants Hemsleya chinensis Hemsleya chinensis Hemsleya chinensis

Engineering Escherichia coli for increased Und-P availability leads to material improvements in glycan expression technology

Microbial Cell Factories · 2024 · 10.1186/s12934-024-02339-8 · 含路线图 · 有原文

核心问题:细菌表面聚糖的合成依赖脂质载体十一异戊烯基磷酸(Und-P),但通常 Und-P 的可用量有限,且增加 Und-P 对聚糖表达的影响尚不清楚。

关键发现:ΔPGT/GT 细胞的游离 Und-P 分子数约为 301,000/细胞,比野生型(123,000/细胞)增加 145%;ΔPGT/GT/puppS 细胞可诱导维持约 387,000/细胞,比野生型增加 215%。过表达 uppS 使 wbbL::IS5 菌株的表面 ECA 表达增加 75%。... 等 3 条

代谢工程 CapsuleGlycoengineeringPolysaccharideUndecaprenyl phosphate Escherichia coli Escherichia coli Escherichia coli

A dual-inducible control system for multistep biosynthetic pathways

Journal of Biological Engineering · 2024 · 10.1186/s13036-024-00462-z · 含路线图 · 有原文

核心问题:自然界生物合成基因簇的异源表达常需要多基因协同调控,而现有双诱导/多诱导系统多局限于大肠杆菌,且强诱导启动子在未诱导状态下存在泄漏表达,导致无法独立控制多步生物合成途径中的不同基因,也难以在多种革兰氏阴性菌底盘间通用。

关键发现:['双表达系统σ70 V2TcR-sfGFP/σ70 V2或V3LacI-mCardinal中,sfGFP产量较单表达系统提高1.2倍(E. coli、P. putida)和1.7倍(V. natriegens),而mCardinal产量降低6.2倍(E. coli)、2.4倍(P. puti... 等 4 条

合成生物学 Dual expressionEscherichia coliInducible promotersLuciferaseLycopenePseudomonas putida Escherichia coli DH10... Escherichia coli DH10... Escherichia coli DH10...

De novo production of bioactive sesterterpenoid ophiobolins in Saccharomyces cerevisiae cell factories

Microbial Cell Factories · 2024 · 10.1186/s12934-024-02406-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:实现生物活性蛇孢菌素(ophiobolins)在酿酒酵母中的高效异源从头合成,克服前体供给不足、P450酶表达困难和产物毒性等问题。

关键发现:通过增强MVA途径和全细胞转化,OphF产量从7.5 mg/L逐步提升至661.3 mg/L(Yoph16),补料分批全细胞转化利用乙醇和油酸后最高达5.1 g/L,较报道的最高150 mg/L提高33倍 等 6 条

代谢工程 Metabolic engineeringOphiobolinSaccharomyces cerevisiaeSesterterpenoidWhole-cell transformation Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae

Improving furfural tolerance in a xylose-fermenting yeast Spathaspora passalidarum CMUWF1-2 via adaptive laboratory evolution

Microbial Cell Factories · 2024 · 10.1186/s12934-024-02352-x · 含路线图 · 有原文

核心问题:Spathaspora passalidarum CMUWF1-2 能高效发酵木糖产乙醇,但对木质纤维素预处理和水解过程中释放的糠醛敏感,导致乙醇产量低下。需要通过进化工程提高其糠醛耐受性。

关键发现:['AF2.5 经17轮(2715小时)ALE获得,能耐受高达4.0 g/L糠醛,而野生型在超过3.0 g/L时完全抑制', '在2.0 g/L糠醛存在下,AF2.5的延滞期比野生型短2倍(24小时后进入对数期,而野生型需48小时)', '在2.0 g/L糠醛下,AF2.5的ROS积累比CMU... 等 4 条

代谢工程 Adaptive laboratory evolutionEvolutionary engineeringFurfural toleranceLignocellulosic biomassSpathaspora passalidarum Spathaspora passalida... Spathaspora passalida...

Genetic engineering of Nannochloropsis oceanica to produce canthaxanthin and ketocarotenoids

Microbial Cell Factories · 2024 · 10.1186/s12934-024-02599-4 · 含路线图 · 有原文

核心问题:海洋微藻 Nannochloropsis oceanica 天然积累酮类胡萝卜素(尤其是角黄素)含量极低,难以满足工业需求,缺乏高效的异源合成策略。

关键发现:通过异源表达 CrBKT,类胡萝卜素和酮类胡萝卜素含量(每细胞)分别提高 等 15 条

代谢工程 / 合成生物学 β-胡萝卜素酮醇化酶代谢工程微拟球藻微藻角黄素酮类胡萝卜素 Nannochloropsis ocean... Nannochloropsis oceanica Nannochloropsis oceanica

Production of \(\alpha\) -ketoisovalerate with whey powder by systemic metabolic engineering of Klebsiella oxytoca

Microbial Cell Factories · 2024 · 10.1186/s12934-024-02545-4 · 含路线图 · 有原文

核心问题:以乳清粉为低成本底物,通过系统代谢工程改造Klebsiella oxytoca,实现α-酮异戊酸的高效发酵生产

关键发现:最终菌株K. oxytoca KIV-7利用乳糖产α-酮异戊酸37.3 g/L(产率0.393 g/g) 等 3 条

代谢工程 Klebsiella oxytocaL-ValineMetabolic engineeringWhey powderα-Ketoisovalerate Klebsiella oxytoca Klebsiella oxytoca Klebsiella oxytoca

Bi-directionalized promoter systems allow methanol-free production of hard-to-express peroxygenases with Komagataella Phaffi

Microbial Cell Factories · 2024 · 10.1186/s12934-024-02451-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:非特异性过氧合酶(AnoUPO)作为血红素蛋白难以重组表达,且传统甲醇诱导方式存在毒性、氧化应激和UPR/ERAD激活等问题,亟需建立无甲醇的高效生产策略。

关键发现:['最优双向启动子组合(P_DC19-P_DF)使AnoUPO活性达0.0153 U/mL,较单方向参考菌株(0.0101 U/mL)提高1.4倍。', '在去阻遏补料条件下,AnoUPO-PDI菌株的最高比产率约7 U/mg总蛋白,较AnoUPO菌株(相同条件下)产量提高93%。', '去阻... 等 2 条

合成生物学, 发酵工程 Bi-directionalized promoterDerepressed feedingERADKomagataella phaffiMethanol-freeRecombinant protein production Komagataella phaffii ... Komagataella phaffii Komagataella phaffii

Identification of squalene epoxidase in triterpenes biosynthesis in Poria cocos by molecular docking and CRISPR-Cas9 gene editing

Microbial Cell Factories · 2024 · 10.1186/s12934-024-02306-3 · 含路线图 · 有原文

核心问题:鉴定茯苓三萜生物合成途径中鲨烯环氧酶(PcSE)的基因功能并建立CRISPR/Cas9基因编辑系统,以阐明PcSE在三萜合成中的关键作用。

关键发现:PcSE基因组序列长1570 bp,ORF为1413 bp,编码470个氨基酸 等 5 条

代谢工程 CRISPR/Cas9 systemGene functionPoria cocosSqualene epoxidaseTriterpenoids Poria cocos (茯苓)

Engineering of Saccharomyces cerevisiae as a platform strain for microbial production of sphingosine-1-phosphate

Microbial Cell Factories · 2024 · 10.1186/s12934-024-02579-8 · 含路线图 · 有原文

核心问题:开发高效、低成本的微生物生产鞘氨醇-1-磷酸(S1P)的方法,替代复杂且昂贵的化学合成和血液提取工艺。

关键发现:DDLA菌株在需氧高细胞密度摇瓶补料分批发酵中鞘氨醇最高产量为215.8 mg/L(60 h),厌氧高密度仅42.7 mg/L 等 5 条

代谢工程 Electrospray ionization mass spectrometryMetabolic engineeringSaccharomyces cerevisiaeSphingolipid biosynthesisSphingosine-1-phosphate Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis...

2-O-α-D-glucosyl glycerol production by whole-cell biocatalyst of lactobacilli encapsulating sucrose phosphorylase with improved glycerol affinity and conversion rate

Microbial Cell Factories · 2024 · 10.1186/s12934-024-02586-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:蔗糖磷酸化酶(SPase)合成2-O-α-D-葡萄糖基甘油(2-αGG)时,甘油作为葡萄糖基受体的亲和力低、转化率低,制约了2-αGG的生产效率。

关键发现:['筛选出三个SPase,其中LrSP转糖苷活性最高,2-αGG占总产物86.01%', '纯LrSP的初始正向反应速率为11.83/s,110 h达到平衡转化率56.90%,2-αGG产量144.36 g/L(1 M蔗糖和1 M甘油)', 'Lb. paracasei BL-SP胞内SPas...

代谢工程 2-aGGEquilibrium conversionGlucosyl-acceptor affinitySucrose phosphorylaseWhole-cell biocatalyst Lactobacillus reuteri... Lactobacillus acidoph... Bifidobacterium longu...

A Cotyledon-based Virus-Induced Gene Silencing (Cotyledon-VIGS) approach to study specialized metabolism in medicinal plants

Plant Methods · 2024 · 10.1186/s13007-024-01154-x · 含路线图 · 有原文

核心问题:传统病毒诱导基因沉默(VIGS)在幼嫩植株中效率不稳定,且在许多药用植物中未优化,需要开发一种快速、高效、广泛适用的VIGS方法用于研究药用植物特殊代谢。

关键发现:5日龄幼苗和OD600=0.5农杆菌浓度下CrChlH沉默效率达100% 等 6 条

植物功能基因组学 子叶-病毒诱导基因沉默胀果甘草长春花黄花蒿 Catharanthus roseus Catharanthus roseus Catharanthus roseus

Sequential catalytic lignin valorization and bioethanol production: an integrated biorefinery strategy

Biotechnology for Biofuels · 2024 · 10.1186/s13068-024-02459-8 · 含路线图 · 有原文

核心问题:如何将木质纤维素生物质中木质素和碳水化合物组分顺序高效转化,同时生产木质素油和生物乙醇,以提升生物炼制的经济可行性。

关键发现:当2-PrOH:H2O=7:3时,RCF实现67.48±0.44%的脱木质素率和20.65±0.31%的单木质素产率,纸浆碳水化合物保留量为57.96±2.78 wt% 等 5 条

代谢工程 BioethanolFermentationPoplar sawdustReductive catalytic fractionationSaccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis...