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合成生物学:属于未来的“天工开物”

二氧化碳人工合成淀粉、二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸、生物基尼龙替代化石基尼龙、高效生物合成人乳寡糖……今天,这些原料都可以在工业厂房里生产出来。这,就是合成生物技术。“随着科学与技术的发展,现在我们有能力对一个生命体进行重新设计、构建和合成,重新构建一个具有全新功能的生物体,这就是所谓的合成生物学。”在中国科学院深圳先进技术研究院副院长、深圳合成生物学创新研究院院长刘陈立看来,这是属于未来的“天工开物”。微生物变身“超级工厂”“微生物酵母本来不干植物干的事,现在把它用合成生物学技术改造了,让它拥有了植物的生产能力,然后就可以用发酵的方式来生产了。”刘陈立告诉记者,“现在我们可以把二氧化碳变成葡萄糖分子,那么化学品材料、燃料也许都能走得通了。”“耕地资源不足,能否从占地球71%表面积的海洋中去获取粮食。”深圳理工大学(筹)合成生物学院讲席教授胡强说,“十三五”时期“蓝色粮仓”就被列入国家重点研发计划,但过去主要聚焦在经济养殖类水......阅读全文

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

叶绿素的生物合成

  叶绿素和血红素的生物合成前体是ALA(氨基乙酰丙酸),两分子由谷氨酸合成的δ氨基乙酰丙酸(ALA)反应生成胆色素原(PBG)。4个PBG 分子形成原卟啉IX 的环状结构,叶绿素合成的第一步是由镁螯合酶插入Mg 离子,形成Mg-原卟啉,之后形成原叶绿素酯,再还原生成叶绿素酯。[1][2]  叶绿素

脂肪的生物合成

脂肪的生物合成包括三个方面:饱和脂肪酸的从头合成,脂肪酸碳链的延长和不饱和脂肪酸的生成。脂肪酸从头合成的场所是细胞液,需要CO2和柠檬酸的参与,C2供体是糖代谢产生的乙酰CoA。反应有二个酶系参与,分别是乙酰CoA羧化酶系和脂肪酸合成酶系。首先,乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶催化下生成,然后在脂肪酸合

叶绿素的生物合成

  通过同位素标记实验、酶学研究和突变体分析,目前已经对叶绿素生物合成的途径有了详细的了解。  叶绿素和血红素的生物合成前体是ALA(氨基乙酰丙酸),两分子由谷氨酸合成的δ氨基乙酰丙酸(ALA)反应生成胆色素原(PBG)。4个PBG 分子形成原卟啉IX 的环状结构,叶绿素合成的第一步是由镁螯合酶插入

微生物所发现嗜盐古菌固定二氧化碳及合成生物塑料新途径

  古菌是与细菌和真核生物并列的第三种生命形式,可生活于热泉、盐湖、冰川、深海热溢口及深部地下等各种极端自然环境,是地球生命极限纪录的主要保持者。这一奇特的生命形式,为探索和利用生命的极限能力及其特殊的代谢功能提供了巨大的可能性。中国科学院微生物研究所向华研究组致力于极端嗜盐古菌遗传与生理代谢机制的

天然合成和生物合成聚合物的生物降解

 在CC骨干基于聚合物往往难以降解,而含杂原子的聚合物骨架赋予生物降解性。 因此,生物可降解性聚合物设计成通过明智的另外的化学品,如酸酐,酯或酰胺键,其中包括的联系。 降解的常见机制是通过水解或酶不稳定基的杂原子键的裂解,从而导致在聚合物主链中的断裂的。 底质可以吃,有时消化聚合物,并同时启动的机械

生物方法合成甘氨酸

20世纪80年代后期,日本三菱公司把过筛选的好氧土壤杆菌属、短杆菌属、棒状杆菌属等微生物菌属加入到含有碳源、氮源及无机营养液的介质中进行培植,然后将该类菌种在25~45℃,pH在4~9的情况下,使乙醇胺转化为甘氨酸,用浓缩中和离子交换处理得到甘氨酸。

生物合成有哪些类型?

光合作用:光合作用(photosynthensis)是生物界中规模最大的有机合成过程,通过光合作用使太阳能转变为化学能储存于碳水化合物中,每年约为8×10博kJ。放出的氧气约5.35×1011t,同化的碳素约2×1011t。糖异生::糖异生(gluconeogenesis)作用是由非糖前体如丙酮酸、

生物合成的基本简介

  生物合成 biosynthesis,生物体内进行的同化反应的总称。生物合成具有如下几种不同的生理意义。  (1)合成生长增值所必需的物质。  (2)在稳定状态时,合成用于补充消耗掉的成的物质。  (3)分为长期和短期的贮藏,进行必要的合成。一般来说,生物合成是吸能反应,多数是朝向使分子结构复杂化

泛酸的生物合成途径

维生素B5是由α-酮异戊酸和L-天冬氨酸两种物质经过四步酶促反应生成。最后在泛酸合成酶的催化下由ATP提供能量连接β-Ala和泛解酸生成维生素B5。利用E.coli泛酸缺陷型菌株证明了泛酸的生物合成途径是L-Val生物合成的分支。因此如果微生物失去合成L-Val、β-Ala或半胱氨酸的能力也将无法合

生物合成的生理意义

生物体内进行的同化反应的总称。生物合成具有如下几种不同的生理意义。(1)合成生长增值所必需的物质。(2)在稳定状态时,合成用于补充消耗掉的成的物质。(3)为长期和短期的贮藏,进行必要的合成。一般来说,生物合成是吸能反应,多数是朝向使分子结构复杂化的方向进行。能量供给最典型的是由ATP供给,也有通过G

莽草酸生物合成途径

糖酵解产生的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和戊糖磷酸途径产生的D-赤藓糖-4-磷酸作用形成中间产物3-脱氧-D-阿拉伯庚酮糖酸-7-磷酸,进一步环化成重要中间产物莽草酸。莽草酸再与PEP作用,形成3-烯醇丙酮酸莽草酸-5-磷酸,脱去Pi,形成分支酸。分支酸是莽草酸途径的重要枢纽物质,它以后的去向分为两个

叶绿素a的生物合成途径

叶绿素a的生物合成途径,是由琥珀酰辅酶A和甘氨酸缩合成δ-氨基乙酰丙酸,两个δ-氨基乙酰丙酸缩合成吡咯衍生物胆色素原,然后再由4个胆色素原聚合成一个卟啉环──原卟啉Ⅳ,原卟啉Ⅳ是形成叶绿素和亚铁血红素的共同前体,与亚铁结合就成亚铁血红素,与镁结合就成镁原卟啉。镁原卟啉再接受一个甲基,经环化后成为具有

合成生物学:操纵生物制造业

  如果有一天,自然界中的各种生物可以直接用来充当生产产品的机器或者车间,那么,工业生产或许会发生翻天覆地的变化。   现如今,这一完美的构想正在逐步落地。   自从生物产业被列为国家战略性新兴产业加以培育后,生物制造业也加快了取代化工产业的步伐。而合成生物学由于能够通过人工设计和构建自然界中不

半合成生物实现“量身定制”

  何为“量身定制”的半合成生物?英国《自然》杂志5月7日(北京时间)发表的一篇论文,就描述了一例能稳定地包含“非自然”人造碱基DNA的半合成生物。通常,一个由两对碱基对(A和T,C和G)组成的“遗传字母表”构成了所有生命形式的DNA,而现在,扩展遗传密码来包含非天然碱基对,使生物体可稳定使用扩展了

关于生物合成的分类介绍

  光合作用:光合作用(photosynthensis)是生物界中规模最大的有机合成过程,通过光合作用使太阳能转变为化学能储存于碳水化合物中,每年约为8×10博kJ。放出的氧气约5.35×1011t,同化的碳素约2×1011t。  糖异生::糖异生(gluconeogenesis)作用是由非糖前体如

皮质类固醇的生物合成

  类固醇激素在人体内均是以胆固醇为原料,经过一系列酶促反应而合成的,只是由于某些酶活性在某些内分泌腺或同一腺体不同的组织中特别高,从而生成不同的激素。

关于倍半萜的生物合成介绍

  在生物体内,萜类化合物是由乙酰辅酶A转化而来的。首先乙酰辅酶A和二氧化碳结合转化为丙二酰辅酶A,后者再和一分子的乙酰辅酶A形成乙酰乙酰辅酶A,这个中间体再和一分子乙酰辅酶A进行羟醛缩合反应,就得到一个六碳中间体,然后还原水解,产生萜的生物合成前体,3-甲基-3,5-二羟基戊酸。经过腺苷三磷酸(A

皮质类固醇的生物合成

类固醇激素在人体内均是以胆固醇为原料,经过一系列酶促反应而合成的,只是由于某些酶活性在某些内分泌腺或同一腺体不同的组织中特别高,从而生成不同的激素。

核糖体的生物合成

细菌细胞通过多个核糖体基因操纵子的转录在细胞质中合成核糖体。在真核生物中,该合成过程发生在细胞质和核仁中,组装过程涉及四种rRNA合成、加工和组装中协调作用的超过200种的蛋白质。

核糖体的生物合成

细菌细胞通过多个核糖体基因操纵子的转录在细胞质中合成核糖体。在真核生物中,该合成过程发生在细胞质和核仁中,组装过程涉及四种rRNA合成、加工和组装中协调作用的超过200种的蛋白质。

类固醇激素的生物合成

类固醇激素在人体内均是以胆固醇为原料,经过一系列酶促反应而合成的,只是由于某些酶活性在某些内分泌腺或同一腺体不同的组织中特别高,从而生成不同的激素。

信息素生物合成的定义

中文名称信息素生物合成英文名称biosynthesis of pheromone定  义在生物体内生成信息素的过程。应用学科生态学(一级学科),化学生态学(二级学科)

脯氨酸的生物合成

脯氨酸是从氨基酸L-谷氨酸中生物合成的。谷氨酸-5-半醛首先由谷氨酸5-激酶(依赖于ATP)和谷氨酸-5-半醛脱氢酶(需要NADH或NADPH)形成。然后它可以自发环化形成1-吡咯啉-5-羧酸,其被吡咯啉-5-羧酸还原酶(使用NADH或NADPH)还原为脯氨酸,或通过鸟氨酸氨基转移酶转化为鸟氨酸,然

脂肪酸的生物合成

脂肪酸的生物合成biosynthesis of fattyacids 高级脂肪酸的合成,以乙酰CoA为基础,通过乙酰辅酶A羧化酶的作用,在ATP的分解的同时与CO2结合,产生丙二酸单酰CoA,开始这一阶段是控速步骤,为柠檬酸所促进。丙二酸单酰CoA与乙酰CoA一起,在脂肪酸合成酶的催化下合成C16的

核糖体的生物合成

  细菌细胞通过多个核糖体基因操纵子的转录在细胞质中合成核糖体。在真核生物中,该合成过程发生在细胞质和核仁中,组装过程涉及四种rRNA合成、加工和组装中协调作用的超过200种的蛋白质。

核糖体的生物合成

  细菌细胞通过多个核糖体基因操纵子的转录在细胞质中合成核糖体。在真核生物中,该合成过程发生在细胞质和核仁中,组装过程涉及四种rRNA合成、加工和组装中协调作用的超过200种的蛋白质。

蛋白质的生物合成

生物按照从脱氧核糖核酸 (DNA)转录得到的信使核糖核酸(mRNA)上的遗传信息合成蛋白质的过程。由于mRNA上的遗传信息是以密码(见遗传密码)形式存在的,只有合成为蛋白质才能表达出生物性状,因此将蛋白质生物合成比拟为转译或翻译。所以,RNA是蛋白质合成的直接模板。

倍半萜的生物合成方法

在生物体内,萜类化合物是由乙酰辅酶A转化而来的。首先乙酰辅酶A和二氧化碳结合转化为丙二酰辅酶A,后者再和一分子的乙酰辅酶A形成乙酰乙酰辅酶A,这个中间体再和一分子乙酰辅酶A进行羟醛缩合反应,就得到一个六碳中间体,然后还原水解,产生萜的生物合成前体,3-甲基-3,5-二羟基戊酸。经过腺苷三磷酸(ATP

脂肪酸的生物合成

脂肪酸的生物合成biosynthesis of fattyacids 高级脂肪酸的合成,以乙酰CoA为基础,通过乙酰辅酶A羧化酶的作用,在ATP的分解的同时与CO2结合,产生丙二酸单酰CoA,开始这一阶段是控速步骤,为柠檬酸所促进。丙二酸单酰CoA与乙酰CoA一起,在脂肪酸合成酶的催化下合成C16的