共 102 篇
核心问题:阐明spt23在酿酒酵母热耐受性中的功能机制,特别是其直接转录调控作用与通过转座子间接调控作用的相对贡献。
关键发现:热耐受突变株101530在30℃和37℃下的最高生物量分别为2.95×10^8和2.55×10^8 CFU,比1015高18%和28.8%;峰值乙醇产量分别为15.33%和12.77% (V/V),明显高于1015的14.13%和11.87% (V/V)。spt23缺失(Del)型在30℃和3...
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发酵工程
spt23热耐受脂质酸转座子通路
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
核心问题:在3N5M转氨酶亚家族中寻找具有高操作稳定性的胺转氨酶,并探究四聚体组装与酶稳定性之间的关联。
关键发现:TA-10对1-苯乙胺与丙酮酸的转氨活性达6 U/mg,熔解温度在储存条件下高达87-88°C,操作条件下为77.9-81.8°C
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酶工程
Amine transaminaseEnzyme discoveryOperational stabilitySequence-function relationshipsThermostability
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
核心问题:Rhodotorula sp.作为高效、可持续的微生物生物炼制平台,生产高附加值生物分子(类胡萝卜素、脂质和酶)的现状、挑战与前景。
关键发现:以浓缩葡萄汁为碳源时R. glutinis总类胡萝卜素产量达5.95 mg/L;添加1 mM NiSO4使类胡萝卜素含量达102.4 μg/g(比对照提高53%);在含铜培养基中R. mucilaginosa类胡萝卜素从3.8 mg/L增至8.65 mg/L,H2O2处理后达18.01 mg/...
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代谢工程
BiorefineryCarotenoidsCircular bioeconomyEnzymesLipidsRhodotorula
Rhodotorula glutinis
Rhodotorula glutinis
Rhodotorula mucilaginosa
核心问题:二倍体酵母如Xanthophyllomyces dendrorhous遗传转化后通常产生杂合转化子,由于有丝分裂重组导致遗传不稳定,且基因失活因未完全破坏而呈现中间表型,阻碍工业应用
关键发现:X. dendrorhous野生型虾青素含量约200 μg/g干重
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代谢工程
Carotenoid biosynthesisGenetic engineeringHeterozygosityMitotic recombinationPloidySexual cycle
Xanthophyllomyces den...
Xanthophyllomyces den...
Xanthophyllomyces den...
核心问题:鉴定 Trichoderma arundinaceum 中 asépsilon阿斯匹诺内酯(aspinolides)生物合成所需的聚酮合酶基因,并解析其在生物防治活性中的功能。
关键发现:asp1 和 asp2 均为 aspinolide 生物合成所必需;野生型 T. arundinaceum 中 AspB 产量为
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代谢工程
AspinolidesComparative genomicsGene clustersMetabolomicsTrichodermaTrichothecenes
Trichoderma arundinac...
Trichoderma arundinac...
Aspergillus ochraceus...
核心问题:Arthrobacter属缺乏快速高效的基因编辑/基因沉默工具,且细菌视紫红素(bacterioruberin)在低温生长中的作用尚未通过基因敲除验证。
关键发现:pCasiART系统成功沉默了Arthrobacter agilis和Arthrobacter bussei的crtB基因,细菌视紫红素含量降至检测限0.2 μg/g细胞干重以下
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合成生物学
ArthrobacterCRISPR/Cas9bacterioruberincold adaptationgene silencing
Arthrobacter agilis D...
Arthrobacter bussei D...
Arthrobacter agilis
核心问题:尽管荆芥内酯生物合成相关酶已在体外进行生化表征,但这些酶在植物体内的功能尚未得到验证。本研究旨在通过病毒诱导基因沉默(VIGS)在荆芥(Nepeta cataria)体内验证 GES、ISY 和 MLPL 等关键酶的功能。
关键发现:与空载体对照相比,仅沉默 ChlH 不改变总荆芥内酯含量;GES 单独沉默无显著差异,但 ChlH-GES 共沉默显著降低总荆芥内酯含量。与 ChlH 对照相比,GES 沉默显著降低总荆芥内酯含量及所有异构体;ISY 沉默显著降低总荆芥内酯,其中 (S)-cis,trans 和 (S)-cis...
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代谢工程
BiosynthesisCatnipIridoidMetabolismNatural productNepeta
Nepeta cataria (猫薄荷)
Nepeta cataria (猫薄荷)
Nepeta cataria (猫薄荷)
核心问题:解析黄牡丹(Paeonia delavayi var. lutea)黄色花瓣形成的分子机制,特别是类黄酮和类胡萝卜素代谢途径中的关键基因及转录因子调控网络,为黄色牡丹分子育种提供理论基础。
关键发现:共获得103,240个全长异构体,总长246,339,799 bp,N50长度3,373 bp,GC含量39.82%
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代谢工程
Carotenoid metabolic pathwayFlavonoid metabolic pathwayFlower colourPaeonia delavayi var. LuteaTranscriptome
Paeonia delavayi var....
Paeonia delavayi var....
Paeonia delavayi var....
核心问题:将不天然产丁酸的乙酰菌 Acetobacterium woodii 改造为能以甲醇和 CO 为原料生产丁酸的平台,扩展其产物谱到更高经济价值的化合物。
关键发现:['重组菌 Aw_But7 在 20 mM 果糖上生长时丁酸产量达到
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代谢工程
AcetogenAcetogenesisBioengineeringButyrateCarbon cyclingWood-Ljungdahl pathway
Acetobacterium woodii
Acetobacterium woodii
Acetobacterium woodii
核心问题:探究水稻内源甲羟戊酸(MVA)和甲基赤藓醇磷酸(MEP)途径的严格调控机制,尝试通过异源质体MVA途径增加IPP/DMAPP前体供应,并评估其对全局代谢和表型的影响。
关键发现:['未共表达WR1的转基因水稻植株在转移到土壤后约1周内死亡;共表达WR1后获得约50个独立转化体,其中12个高表达品系用于分析。', '异源MVA途径基因相对OsActin1的表达范围:BjHMGS
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代谢工程
Engineered plantsIsoprenoidsMetabolomicsMevalonate pathwayOryza sativa
水稻(Oryza sativa)
水稻(Oryza sativa)
水稻(Oryza sativa)
核心问题:缺乏等位基因感知的染色体水平基因组,限制了对青蒿素产量相关基因变异的理解,亟需揭示ADS基因扩增与青蒿素产量之间的相关性。
关键发现:完成了黄花蒿等位基因感知的染色体水平基因组组装,发现ADS基因家族扩增与青蒿素产量水平存在相关性(原文未提供具体数值)。
合成生物学
Artemisia annua
核心问题:酶辅因子(如NAD、SAM、FMN、heme)在天然产物生物合成中作为非经典砌块(building block)的功能被忽视,其介导的新颖酶化学反应和生物合成途径尚未被充分探索。
关键发现:['NAD在细胞中浓度处于mM范围,SAM浓度约10 μM。', '通过抗性基因引导的基因组挖掘,在Streptomyces sp. NCIMB40513中鉴定到含18个ORF的NAD衍生天然产物生物合成基因簇,并在Streptomyces lividans TK21中异源表达验证。', 'P...
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合成生物学
S-adenosylmethionineenzyme cofactorsflavin mononucleotidehemenatural productsnicotinamide adenine dinucleotide
Streptomyces sp. NCIM...
Streptomyces sp. NCIM...
Streptomyces sp. NCIM...
核心问题:如何利用天然和工程化酶系统产生多种立体异构的环烯醚萜骨架(nepetalactol/nepetalactone),以拓展这类重要天然产物的结构多样性。
关键发现:鉴定了6个新的N. sibirica NEPS同源物(NsNEPSL, NsNEPS1A/B, NsNEPS2, NsNEPS4A/B)
等 10 条
合成生物学
环烯醚萜生物催化立体异构体荆芥内酯荆芥内酯醇酶工程
体外酶促反应
体外酶促反应
体外酶促反应
核心问题:天然萜类化合物的生物合成基于C5异戊二烯单元,导致化学空间局限于C10、C15、C20等碳数为5倍数的结构,非经典碳数(如C16)的萜烯无法通过天然途径高效合成。本文旨在通过工程化酵母合成非经典的C16异戊二烯构建模块,并重建下游萜烯合成模块,从而扩展萜类化学空间。
关键发现:在AM109酵母中表达SpSodMT成功合成PSPP,其水解产物1a和1b产量分别达15.3 mg/L和10.7 mg/L,而FPP衍生的橙花叔醇和法尼醇产量仅为3.6和0.42 mg/L
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代谢工程
C16异戊二烯构建模块合成生物学蛋白工程酿酒酵母非经典萜烯
酿酒酵母 Saccharomyces ce...
核心问题:解析龙牙楤木(Aralia elata)中三萜皂苷结构多样性的进化机制,揭示其与近缘人参属在达玛烷型和齐墩果烷型三萜皂苷组成上差异的遗传基础,并实现aralosides的异源生物合成。
关键发现:龙牙楤木基因组大小为1.05 Gb,支架N50为85.56 Mb,杂合度约0.57%,重复序列占65.60%
等 8 条
合成生物学;代谢工程
三萜皂苷基因串联重复基因组进化异源合成龙牙楤木
Aralia elata
Aralia elata
Aralia elata
核心问题:揭示脂质链柔性如何决定药用脂质(如角鲨烯、玉米黄质和β-胡萝卜素)在细胞内脂质滴中的选择性分配,并开发相应的脂质滴工程策略以提高目标脂质的储存。
关键发现:在酿酒酵母中,通过增大LD体积(LD-size菌株,总LD体积增加约220%),角鲨烯产量达到13.93 mg/L,较野生型对照(0.43 mg/L)提高约3100%
等 3 条
代谢工程
chain flexibilitylipid dropletsmetabolic engineeringmolecular dynamicssqualenezeaxanthin
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
核心问题:工程化异源代谢通路缺乏自然组织,级联酶催化效率低,导致代谢通量失衡和目标产物产量低
关键发现:体外互作实验表明,从DEBS和RAPS中分离的DDs仍保留结合能力,KD值分别为D2DD-D3DD
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代谢工程 / 合成生物学
代谢工程多酶组装对接结构域聚酮合酶虾青素
大肠杆菌 E. coli BL21(DE3)
大肠杆菌 E. coli BL21(DE3)
大肠杆菌 E. coli BL21(DE3)
核心问题:实现甜菊苷(rubusoside)和莱鲍迪苷(rebaudiosides)在酵母中的从头高效合成,解决天然植物提取效率低、成本高的问题,并克服途径限速步骤、产物毒性和代谢网络不平衡等瓶颈。
关键发现:最终在15-L生物反应器中,rubusoside产量达1368.6 mg/L,rebaudiosides总产量达132.7 mg/L(其中Reb A
等 4 条
代谢工程
Saccharomyces cerevisiaemetabolic engineeringrebaudiosidesrubusosidesynthetic biology
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:雷公藤内酯酮(triptonide)等三环氧二萜具有重要生物活性,但植物来源的提取纯化成本高,且其生物合成途径中的关键酶(尤其是催化A环18(4→3)甲基迁移和B/C环环氧化的细胞色素P450)未知,阻碍了在酿酒酵母中建立异源发酵生产平台。
关键发现:T. wilfordii的4个CYP基因TwCYP82D274、TwCYP71BE86、TwCYP71BE85和TwCYP82D213构成从miltiraidiene合成triptonide的最小CYP基因集。TwCYP71BE86催化A环18(4→3)甲基迁移并参与C18氧化,TwCYP71...
等 2 条
代谢工程 / 合成生物学
18(4→3) methyl shiftSaccharomyces cerevisiaeTripterygium wilfordiicytochrome P450diterpenoid biosynthesistriptolide
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana...
Nicotiana benthamiana...
核心问题:阐明高度杂泛且催化多功能的 Fe(II)/α-酮戊二酸依赖性加氧酶 SptF 的分子机制,揭示其底物杂泛性和催化多样性的结构基础。
关键发现:SptF 与 AndF 有 94% 序列同源性,能接受多种美罗萜底物;对 terretonins 的转化率为 6%-51%,对甾体(androsterone、testosterone、progesterone)的转化率为 34%-53%;F133A 突变体对 1 的 kcat/KM 比野生型下...
等 4 条
合成生物学
Fe(II)/α-ketoglutarate-dependent oxygenaseSptFbiocatalysiscrystal structuremeroterpenoidsubstrate promiscuity
大肠杆菌 Rosetta2(DE3)pLysS
大肠杆菌 Rosetta2(DE3)pLysS