共 167 篇
核心问题:解决大肠杆菌作为工业宿主生产异戊二烯类化合物时存在的问题:无法利用蔗糖、缺乏对有毒甲羟戊酸(MVA)途径中间体的内源控制、以及异源途径在染色体上整合与优化困难。
关键发现:将cscAKB整合后,DH1衍生菌株DS能以蔗糖为碳源生长并利用质粒表达MVA途径生产bisabolene,产量约1 g/L
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代谢工程
CRISPR-Cas9Chromosomal engineeringE. coli DH1biofuelmevalonate pathwaysucrose utilization
Escherichia coli DH1
Escherichia coli DH1
Escherichia coli DH1
核心问题:脂肪酸衍生途径中NADPH消耗与NADH积累的不平衡导致甲基酮产量受限,需要缓解NADPH限制。
关键发现:在摇瓶中,表达A. laidlawii FabG的菌株EGS2715在1%和2%葡萄糖下,甲基酮产量比RFP阴性对照分别高35%和75%,比单质粒菌株EGS1895高19%和40%
等 4 条
代谢工程
NADH依赖型FabGNADPH甲基酮辅因子平衡鸟枪法蛋白质组学
E. coli (DH1衍生株)
E. coli (DH1衍生株)
E. coli (DH1衍生株)
核心问题:灵芝酸(GA)具有抗肿瘤等药理活性,但天然产生菌灵芝遗传操作困难、生长缓慢,且从羊毛脂醇到灵芝酸的生物合成途径长期不清楚,难以高效生产。
关键发现:通过体内筛选72个灵芝CYP450基因,发现过表达cyp5150l8能在酿酒酵母中产生HLDOA
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合成生物学
Saccharomyces cerevisiaeTriterpenoidcytochrome P450 monooxygenase (CYP450)medicinal mushroomsecondary metabolite biosynthesissynthetic biology
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:解决 M. circinelloides 中类胡萝卜素生成研究的分子工具不足问题,提供了一套完整的遗传操作工具,包括转化、基因替换、过表达、RNAi 沉默和功能基因组筛选。
关键发现:电穿孔转化使用 1–3 μg 环状质粒或 3–6 μg 线性 DNA 可高效转化 Mucor 原生质体
等 9 条
代谢工程
Functional genomicsGene overexpressionGene replacementGene silencingRNAiTransformation
Mucor circinelloides
Mucor circinelloides
Mucor circinelloides
核心问题:如何利用蓝细菌作为光合自养底盘,直接从CO2高效合成C3平台化学品(如乳酸、甘油等)和高价值萜类化合物,以替代依赖石化资源的传统生产方式。
关键发现:文献报道的代表性产量:工程化S. elongatus PCC7942表达D-乳酸脱氢酶和转运蛋白,D-乳酸产量55 mg/L(13.8 mg/L/day)
等 5 条
代谢工程
C3 platform chemicalsCyanobacteriaPhotosynthetic productionTerpenoids
Synechococcus elongat...
Synechococcus elongat...
Synechococcus elongat...
核心问题:解析Streptomyces peucetius ATCC 27952的完整基因组,系统挖掘其次级代谢产物生物合成基因簇和生物催化酶资源,为菌株代谢工程改造和生物催化应用提供基因组学基础。
关键发现:基因组大小8,023,114 bp,G+C含量70.6%,约87%为蛋白编码区,包含7187个蛋白编码基因、18个rRNA、66个tRNAs和3个非编码RNA
等 9 条
代谢工程
Cytochrome P450Genome explorationGenome miningMethyltransferaseRegulatory genesStreptomyces peucetius ATCC 27952
Streptomyces peucetiu...
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
核心问题:利用大肠杆菌细胞工厂实现异戊二烯和异戊烯醇的可持续生物合成,以替代依赖石油的化学合成方法,并解决相关环境问题
关键发现:异戊二烯在大肠杆菌中的最高产量达到1832 mg/L(敲除副产物途径后)
等 10 条
代谢工程
IsopentenolIsopreneMEPMVAMetabolic engineering
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)代谢工程中传统基因操作工具(URA blast、Cre/LoxP、TALENs等)效率低、耗时长,难以满足高效、高通量基因组编辑的需求。
关键发现:过表达ACC1和DGA1使脂质含量达41.4%(亲本株的4.7倍),引入醛脱氢酶基因后脂质含量最高达90%
等 12 条
代谢工程
CRISPR/CasGenome editingMetabolic engineeringYarrowia lipolytica
Yarrowia lipolytica
Yarrowia lipolytica
Yarrowia lipolytica
核心问题:Claviceps paspali 是重要的工业麦角碱生产菌,但其原生质体转化效率低、转化子有丝分裂不稳定,且吲哚-二萜(IDT)毒素的产生对麦角碱生产构成障碍。缺乏可靠的遗传操作工具来验证IDT生物合成基因簇的功能并改良工业菌株。
关键发现:['优化后 ATMT 最高转化效率约为 80 个潮霉素抗性菌落/10 mg 湿菌丝(OD600=0.5,共培养4天)', '潮霉素最低抑制浓度为 200 μg/mL', '12个转化子中3个(CPIDT2、CPIDT8、CPIDT9)确认发生了位点特异性基因替换,1个(CPIDT5)为异核体,...
等 5 条
代谢工程
Agrobacterium tumefaciensClaviceps paspaliErgotIndole-diterpenePaspalinePaspalitrem
Claviceps paspali DSM...
Claviceps paspali DSM...
Claviceps paspali DSM...
核心问题:解析高效丁醇生产菌Clostridium diolis WST的基因组特征,揭示其高产丁醇、低产乙醇的遗传基础
关键发现:基因组大小为5.85 Mb,GC含量29.69%,包含5263个基因、5049个蛋白编码基因
等 4 条
代谢工程
ABE发酵丁醇生产基因组测序梭菌
Clostridium diolis WST
Clostridium diolis WST
Clostridium diolis WST
核心问题:利用本氏烟草瞬时表达系统高效生产萜类化合物,克服天然产物来源有限和化学合成困难的问题。
关键发现:在本氏烟草中瞬时表达成功生产多种萜类:costunolide通过线粒体靶向产量达60 ng/g FW,比胞质提高15倍
等 14 条
代谢工程
AgroinfiltrationCombinatorial biosynthesisMetabolic engineeringMolecular diversityNatural productsSynthetic biology
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
核心问题:在小立碗藓中建立模块化的二萜生物合成途径,以异源表达现代陆生植物的二萜合酶组合,生产工业相关二萜类化合物,并探索新的基因组整合位点(逆转座子位点)以克服单一中性位点的限制。
关键发现:在Pp108位点,模块M1(CfTPS2/SsSCS)积累13R-(+)-manoyl oxide、13S-(+)-manoyl oxide、(+)-manool、(+)-abienol和(+)-sclareol多种产物;M2(TwTPS21/EpTPS1)单一积累13R-ent-manoyl...
等 3 条
合成生物学
DiterpenoidsHomologous recombinationNeutral locusPhotosynthetic productionRetrotransposonSynthetic biology
Physcomitrella patens...
Physcomitrella patens...
Physcomitrella patens...
核心问题:解决穿心莲中抗癌二萜类化合物穿心莲内酯(AD)和新穿心莲内酯(NAD)产量不足的问题,通过建立不定根培养体系提高产量并阐明其分子机制。
关键发现:与对照叶片相比,不定根中AD和NAD含量分别提高2.61倍和8.8倍
等 5 条
代谢工程
Adventitious rootsAndrographis paniculataAndrographolideBiosynthetic pathway genesNeoandrographolideqRT-PCR
Andrographis panicula...
Andrographis panicula...
Andrographis panicula...
核心问题:印度人参Panax sikkimensis细胞悬浮培养中人参皂苷产量低,难以满足商业化需求,需要开发有效的诱导策略来提高目标代谢物产量。
关键发现:5% v/v T. harzianum培养滤液处理1周后,总人参皂苷产量达222.2 mg/L,为对照的3.2倍
等 4 条
代谢工程
Cell suspensionElicitationGinsenosidePanax sikkimensisTrichoderma
Panax sikkimensis细胞悬浮培养
Panax sikkimensis细胞悬浮培养
Panax sikkimensis细胞悬浮培养
核心问题:长春花(Catharanthus roseus)中萜类吲哚生物碱(TIA)途径受到严格时空发育调控,细胞培养体系无法合成二聚体抗肿瘤生物碱长春碱和长春新碱,全植株水平遗传改造技术缺乏,导致这些高价值抗肿瘤药物分子产量低、无法满足市场需求。
关键发现:获得的转基因株系中,最佳株系AS3总生物碱含量较对照提高2倍(1.9% vs
等 5 条
代谢工程
Catharanthus roseusSonication-assisted Agrobacterium-mediated transformation (SAAT)Strictosidine synthase (CrSTR)Terpenoid indole alkaloids (TIAs)Tryptophan decarboxylase (CrTDC)
Catharanthus roseus c...
Catharanthus roseus c...
Catharanthus roseus c...
核心问题:文多灵生物合成途径中的酶虽然已经鉴定并已知氨基酸序列,但其三维结构未知,导致对底物结合和催化机制的理解有限。
关键发现:构建了六个酶的3D模型,序列一致性与模板为25%至48%
等 6 条
合成生物学/结构生物学
Co-evolutionEnzyme structureMolecular dockingMolecular modelingVindoline biosynthesis pathway
核心问题:2,3-丁二醇(2,3-BDO)的高效生产菌株多为致病菌(如肺炎克雷伯菌),存在安全风险;非致病酿酒酵母的连续发酵生产率有待提高。
关键发现:絮凝菌株YPH499/dPdAdG/BDN6-10/FLO1消耗了超过90 g/L的葡萄糖(约占输入量的90%),在380小时内稳定产生超过30 g/L的2,3-BDO
等 2 条
代谢工程
2,3-ButanediolContinuous fermentationFlocculationMetabolic engineeringSaccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:内生真菌产生的稀有药用代谢物产量极低,难以满足商业化需求,需开发有效的产量提升策略。
关键发现:菌株改良中,Fusarium maire K178经UV+DES诱变紫杉醇产量提高8.6倍
等 15 条
代谢工程
Develop strategiesEndophytesPharmaceutical metabolitesYield improvement
Fusarium maire K178
S-NU-302 (源自S6)
Emericella foeniculic...
核心问题:荚膜多糖对工业菌株Klebsiella pneumoniae的转化效率和化学品(1,3-丙二醇、2,3-丁二醇、2-酮葡萄糖酸)生产的影响,以及通过基因敲除消除荚膜以改善生物安全性和下游处理。
关键发现:wza基因敲除使K. pneumoniae CGMCC 1.6366丧失荚膜形成能力,细胞沉降性增强
等 7 条
代谢工程
1,3-Propanediol2,3-Butanediol2-Ketogluconic acidCapsuleKlebsiella pneumoniae
Klebsiella pneumoniae...
Klebsiella pneumoniae...
核心问题:揭示 C. defragrans 中与单萜代谢相关的 RND 外排转运蛋白 AmeABCD 的功能及其在单萜耐受中的作用
关键发现:ΔameABCD 突变株在柠檬烯、α-萜品烯等非功能化单萜为唯一碳源时生长显著低于野生型
等 5 条
微生物学
Anaerobic metabolismCastellaniella defragransMonoterpeneRND efflux pumpToxicity
Castellaniella defrag...
Castellaniella defrag...
Castellaniella defrag...