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蓝细菌合成生物学研究进展

光合生物制造技术是指以光合生物为平台,将太阳能和二氧化碳直接转化为生物燃料和生物基化学品的技术,可以在单一平台、单一过程中同时取得固碳减排和绿色生产的效果。蓝细菌是极具潜力的光合微生物平台,相比较于高等植物和真核微藻,具有结构相对简单、生长快速、光合效率高、遗传操作便捷等优势,易于进行光合细胞工厂的开发。蓝细菌光合细胞工厂开发和优化的重要方向是对胞内光合碳流分配模式的调控和重塑,使更多的碳流向目标代谢产品的合成。糖原代谢是蓝细菌中重要的天然碳汇机制,储存了光合作用固定的碳和能量中超出细胞生长代谢所需的溢出部分。蓝细菌代谢工程领域传统上将糖原合成视为光合细胞工厂中目标产物合成的重要竞争途径,目前已经有大量通过阻断和弱化糖原合成途径来提高目标产物合成、优化蓝细菌光合细胞工厂效能的尝试案例,然而大多数案例未能取得效果,不同研究团队的类似操作甚至取得了矛盾的结果。 中国科学院青岛生物能源与过程研究所微生物代谢工程研究组前期围绕蓝细......阅读全文

一文详解蓝细菌

  旧名为蓝藻(blue algae)或蓝绿藻(blue—green algae),是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a,但不含叶绿体(区别于真核生物的藻类)、能进行产氧性光合作用的大型单细胞原核生物。与光合细菌区别是:光合细菌(红螺菌)进行较原始的光合磷酸化作用,反应过程不放氧,

奥陶纪最大的钙化蓝细菌化石生物群

  蓝细菌钙化作用是指某些蓝细菌属种可以利用水中的HCO3-进行光合作用而引起细胞外的胶鞘附近PH值上升,进而引起水体中的碳酸钙过饱和而在其胶鞘(EPS)内部或表面沉淀。发生钙化的蓝细菌胶鞘可以保存为化石,确切的钙化蓝细菌化石从新元古代开始大量出现,在古生代和中生代某些时期的海相碳酸盐地层中广泛分布

青岛能源所蓝细菌生物烃研究取得新进展

  由于脂肪烃生物燃料具有高能量密度、低吸湿性和低挥发性,且与现有发动机和运输设施相兼容等优点,已经成为传统石化液体燃料的最佳替代品之一。基于蓝细菌作为光合能源微生物体系的优势,通过蓝细菌高效定向生物合成脂肪烃,实现单一生物体内直接利用太阳能和二氧化碳高效制备新型优质生物液体燃料具有

生物燃料生产的中间环节可以省略

  链烷烃是汽油、柴油的主要成分,许多生物都可自行产生。日前,美国研究人员通过基因工程方法对大肠杆菌进行了改造,可使其免去产生生物燃料的中间步骤,直接使用简单的糖或者杂草生成链烷烃。相关研究发表在最新一期美国《科学》杂志上。   尽管许多由农作物和脂肪酸制造的生物柴油都能直接“喂进

青岛能源所在光驱固碳蓝细菌合成蔗糖研究中取得进展

  蓝细菌,又称蓝藻或蓝绿藻,是地球上最古老的微生物之一。它们通过植物型光合作用,将二氧化碳固定并转化为各类碳水化合物。研究发现,很多蓝细菌在高盐环境下在细胞内合成并积累蔗糖来抵抗逆境。利用这一生理特点,发展蓝细菌细胞工厂进行糖类分子的合成和分泌,将二氧化碳和太阳能直接转化为蔗糖产品,是具有潜力的新

华中农业大学最新发表PNAS文章

  来自华中农业大学,美国伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员发表了题为“Photoactivation mechanism of a carotenoid-based photoreceptor”的文章,从动态晶体学角度通过时间分辨技术与生物技术等方法对橙色胡萝卜素蛋白的光合作用光保护进行了深入研究,

微生物所在利用二氧化碳生产蛋白质方面取得重要进展

   近年来,由于全球气候、环境和能源问题,二氧化碳的封存、固定和转化技术备受关注。光合自养原核生物蓝细菌(cyanobacteria)由于生长相对快、不产内毒素、表达外源基因不形成包涵体等优点,成为二氧化碳生物转化的研究热点。通过对蓝细菌进行工程改造,已经可以将二氧化碳生物转化为一系列酮、醇、

青岛能源所在蓝细菌光合生物合成乙醇方面取得系列进展

  乙醇是生产规模最大、应用程度最高的可再生生物液体燃料。现阶段,生物乙醇的主要来源是采用含糖量丰富的农业生物质为原料的生物炼制过程,以“玉米乙醇”最具代表性,然而其“与粮争地、与人争粮”的原料供应模式引发了极大的社会争议;以木质纤维素等农业、林业废弃物为原料的纤维素乙醇合成技术缓解了“粮食乙醇”在

科研人员发现蓝细菌适应高盐逆境深层机制

  蓝细菌,又称为蓝藻或蓝绿藻,是地球上最古老的微生物之一。它们能通过植物型光合作用,将二氧化碳固定并转化为各类碳水化合物。研究发现,很多蓝细菌在高盐环境下在细胞内合成并积累蔗糖等小分子化合物来抵抗逆境,然而,相关调控机制仍未被清楚揭示。  中国科学院青岛生物能源与过程研究所微生物代谢工程研究组长期

青岛能源所蓝细菌产蔗糖研究取得新进展

  蓝细菌作为一种光合微生物,可以直接合成微生物易于利用的碳源——蔗糖,近年来在学术界和工业界引起广泛关注。近日,在中科院“百人计划”项目支持下,中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物代谢工程团队在利用蓝细菌产蔗糖研究方面取得新进展。   研究人员首先对三种代表性蓝细菌菌株(Synechocyst

研究揭示蓝细菌中赖氨酸甲基转移酶的作用机制

  蛋白质翻译后修饰通过在一个或几个氨基酸残基上加上化学修饰基团而改变蛋白质的结构和功能,参与蛋白质的活性状态、定位、折叠以及蛋白质-蛋白质间相互作用。赖氨酸甲基化是常见的蛋白质翻译后修饰类型之一,其调控机制复杂,在生命调控过程中的地位较为重要,尤其在真核生物中的组蛋白上发生的甲基化修饰,对异染色质

Susan Golden和James Golden 受聘为生物能源所客座研究员

颁发聘任证书   7月9日,美国科学院院士、加州大学圣地亚哥分校杰出教授Susan Golden和James Golden教授应邀到中国科学院青岛生物能源与过程研究所访问交流,并受聘为研究所客座研究员。所长王利生为他们颁发了聘任证书。副所长吕雪峰出席聘任仪式并主持学术报告会。   报

固氮基因研究获突破 能让植物自行合成氮肥

   美国圣路易斯华盛顿大学日前发布新闻公报说,该校研究人员通过移植固氮基因,成功使一种光合作用细菌获得了从空气中吸收氮的能力。这将有助于研究植物固氮技术,培育不需要施氮肥的农作物。 图片来源网络  一些细菌和古菌能直接吸收空气中的氮,生成有用的氮化合物,这一过程称为固氮。植物没

Science:奇特的准有性基因转移

  聚球藻属蓝细菌(cyanobacteria Synechococcus)生活在美国黄石国家公园的温泉中。日前,斯坦福大学的科学家们对这种细菌的天然种群进行了大规模测序,分析了其中的遗传多样性,揭示了这种多样性的形成机制。  研究人员发现,这些细菌存在高水平的遗产物质分享和交换,就像一个流动的基因

微生物学常见名词解释(1)

 原核微生物(prokaryotic microbe):指核质和细胞质之间不存在明显核膜,其染色体由单一核酸组成的一类微生物。 原核细胞型微生物(procaryotic cell microbe):指没有真正细胞核(即核质和细胞质之间没有明显核膜)的细胞型微生物。 真核

你还在“谈菌色变”吗?

  生活中很多人“谈菌色变”,觉得细菌就是肮脏的代名词,是传播疾病的媒介。事实上,细菌也分为有益的和有害的,不仅我们生存的环境中到处都是细菌,而且我们的身体上就居住着无数的细菌。  我们生活的环境离不开细菌。从我们呼吸的空气,到辽阔的大海,都充满了细菌。  大约在30亿年前,地球本是无氧的环境。而地

最佳纳米级显微图像揭晓:量子森林等入选

据《连线》杂志报道,2007年末,一个英国科学家小组首次制作了一组纳米级图像,展示了含酶入侵细菌与DNA链的实时相互作用。这些技术的始祖便是扫描隧道显微技术,这项1986年的发明让其发明者荣获了诺贝尔奖。扫描隧道显微技术使得电子探针可以通过一个物质上方,从而使科学家们得以看见高电子密度区域,并推断单

让超级细菌害怕的90后女孩

  90后、美女科学家……或许这两个词是对蓝舒洁最好的注解了。2016年,马来西亚华裔女孩蓝舒洁在墨尔本大学化学工程系乔光华教授等专家的带领下,主导研发了一种可杀死超级细菌的名叫星形聚合物的新药物,这是近年来少有问世的针对超级细菌的克星。如今,超级细菌耐受各种新型抗生素的速度越来越快,蓝舒洁的研究成

微生物所在大肠杆菌中实现碳浓缩固碳

  将CO2转化为燃料或化学品,是实现CO2的资源化利用、缓解资源能源短缺和温室效应的一种途径。经遗传改造的蓝细菌或者藻类等光合自养微生物,可以将CO2转化为包括乙醇、丁醇、丙酮、异丁醛、乳酸等在内的数十种化学品,但由于自养生物生长速度慢,CO2生物转化为这些化学品的效率还比较低。  异养生物可以通

科学家将建火星温室花园 可提供宇航员生存所需

火星温室花园设计图   据英国《新科学家》杂志报道,在火星上建造未来人类基地仍有很大的距离,但却不影响我们建造“火星温室花园”。4月15日,美国总统奥巴马在肯尼迪太空中心宣布将于2030年代中期向火星派遣宇航员。  将人类足迹延伸至火星是一项重大科学突破,虽然当前仍有巨大的

2.7.1 从革兰氏阴性菌中分离高质量RNA

从大胗杆菌或蓝细菌屮制备的高质量RNA适 于 Northern印迹法、S1 核酸酶作图和引物延伸试验。实验材料大肠杆菌培养物或 蓝细菌培养物试剂、试剂盒DEPC 处理的水终止缓冲液STET 裂解液酚氯仿3mol L 乙酸钠缓冲液0.2mol L 和 l0 mmol L 氧钒核苷复合物氯化铯CsCl

普通海岸细菌太空恶劣环境存活553天

菌群(右)中心的单个细胞(左)可能得到特殊保护实验中的岩石取自这个悬崖壁。比尔(Beer)村与啤酒无关,以走私者的洞穴探险而闻名。宇航员取走国际空间站外的岩石样本。   北京时间8月25日消息,据英国媒体报道,最近,一群取自英国德文郡比尔村一处海岸的普通细菌在太空中证明了他

蓝舒洁:一位找到超级细菌“克星”的90后华裔女博士

  近日,“世界因你而美丽2016-2017影响世界华人盛典” 在清华大学揭晓,11名来自于世界各地、在各自领域取得杰出成就的华人和团体分别获得包括“影响世界华人终身成就奖”、“影响世界华人大奖”等在内的奖项。其中,一名温婉、漂亮的90后华裔女科学家因为获得本年度“影响世界华人盛典”希望之星荣誉而走

叶绿素知识与叶绿素荧光测定的原理(一)

1983年,WALZ公司首席科学家,德国乌兹堡大学教授Ulrich Schreiber博士利用调制技术和饱和脉冲技术,设计制造了全世界第一台脉冲振幅(Pulse-Amplitude-Modulation,PAM)荧光仪——PAM-101/102/103。所谓调制技术,就是说用于激发荧光的测量光具有一

叶绿素知识与叶绿素荧光测定的原理(上)

1983年,WALZ公司首席科学家,德国乌兹堡大学教授Ulrich Schreiber博士利用调制技术和饱和脉冲技术,设计制造了全世界第一台脉冲振幅(Pulse-Amplitude-Modulation,PAM)荧光仪——PAM-101/102/103。所谓调制技术,就是说用于激发荧光的测量光具有一

114批次"洋食品"被拒入境

  昨天,国家质检总局进出口食品安全局通报了最新一期“进境不合格食品、化妆品信息”,114批次“洋食品”被处退货或销毁处理。当中包括很多老广都喜欢的丹麦蓝罐曲奇,该批次多达7.56吨的“丹麦蓝罐曲奇/丹麦蓝罐加仑子巧克力曲奇”,因细菌总数超标被销毁、退运。  问题产品

什么是微生物

 微生物(microorganism, microbe)是一些肉眼看不见的微小生物的总称。包括属于原核类的细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体和蓝细菌(过去称蓝藻或蓝绿藻),属于真核类的真菌(酵母菌和霉菌)、原生动物和显微藻类,以及属于非细胞类的病毒、类病毒和朊病毒等。  微生物千姿百态,有

微生物所创建出利用二氧化碳生物合成丙酮的新途径

  二氧化碳(CO2)既是主要温室气体,又是宝贵的碳资源。创建新的生物合成途径,实现利用太阳能将CO2高效生物转化为石油基化学品,将为解决全球资源和能源问题开辟一条新路,对工业可持续发展具有重大意义。   丙酮是重要的有机溶剂和工业原料,是具有代表性的低值、大宗石化产品之一。我国每年的丙

氧电极Nature发文光合碳同化关键酶Rubisco相变机制重要...

氧电极Nature发文光合碳同化关键酶Rubisco相变机制重要突破**23 January 2019;DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-019-0880-5**核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是光合作用碳同化关键酶,在藻类、植物以及部分光合

微生物所在提高光合作用效率研究中取得进展

  人们熟知的“万物生长靠太阳”现象,其基本原理是在高等植物、藻类和蓝细菌这些生物中发生放氧型光合作用。这些生物通过光合作用固定CO2,把太阳能转化为化学能储存下来,同时将水分子裂解并释放出氧气,供生物呼吸。光合作用是地球上最重要的生物化学反应,为地球生物提供赖以生存的物质基础。因此,提高光合作用效