我国科学家实现蓝细菌直接利用二氧化碳合成葡萄糖
2023年6月10日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所的研究团队以光自养生物为底盘,基于天然光合作用直接实现了葡萄糖的合成。研究发现以模式蓝细菌藻株聚球藻PCC 7942为底盘,敲除其内源性葡萄糖激酶基因后,无需导入任何外源催化和转运元件,仅通过短期的适应性进化就能获得大量分泌葡萄糖的细胞工厂。结合基因组测序和遗传改造验证发现,工程菌株大量合成葡萄糖是因为其胞内存在稳定的“磷酸糖-糖”代谢循环,而葡萄糖激酶活性阻断导致葡萄糖的磷酸化“再利用”环节受阻,葡萄糖在胞内大量积累形成代谢压力;在适应性进化过程中,聚球藻基因组上synpcc7942_1161基因的一个单点突变(G274A)导致该基因转录大幅上调,并发挥葡萄糖外泌蛋白的作用,将葡萄糖分泌至胞外以解除胞内高糖压力。在机制解析的基础上,研究团队结合转录和代谢组分析,实施了系统的代谢工程改造和培养策略优化,最终将葡萄糖产量提高至5 g/L,达到国际领先水平,提高了光驱固碳产......阅读全文
我国科学家实现蓝细菌直接利用二氧化碳合成葡萄糖
2023年6月10日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所的研究团队以光自养生物为底盘,基于天然光合作用直接实现了葡萄糖的合成。研究发现以模式蓝细菌藻株聚球藻PCC 7942为底盘,敲除其内源性葡萄糖激酶基因后,无需导入任何外源催化和转运元件,仅通过短期的适应性进化就能获得大量分泌葡萄糖的细胞工厂
我国科学家实现蓝细菌直接利用二氧化碳合成葡萄糖
2023年6月10日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所的研究团队以光自养生物为底盘,基于天然光合作用直接实现了葡萄糖的合成。研究发现以模式蓝细菌藻株聚球藻PCC 7942为底盘,敲除其内源性葡萄糖激酶基因后,无需导入任何外源催化和转运元件,仅通过短期的适应性进化就能获得大量分泌葡萄糖的细胞工厂
我国科学家实现二氧化碳合成葡萄糖和脂肪酸
此前,我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。那么,二氧化碳除了可以“变”淀粉,还能“变”其他东西吗? 答案是肯定的! 4月28日,以封面文章形式发表于《自然—催化》的一项最新研究表明,电催化结合生物合成的方式,能将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸,进一步利用微生物,可以
我国科学家实现二氧化碳到糖精准全合成
糖是人类生命活动及日常生活中重要物质,也是当今工业生物制造的关键原材料。迄今为止,人类对糖的获取主要依赖于植物类生物质资源。然而,这种传统的“二氧化碳-生物质资源-糖”的加工过程,受到植物光合作用能量转换效率限制;最重要的是,由于土地退化和短缺、生态系统退化、全球变暖导致的极端天气和自然灾害,
利用二氧化碳合成葡萄糖的细胞工厂成功构建
近日,中国科学院青岛能源所微生物制造工程中心研发出以蓝细菌为平台,应用合成生物技术和系统生物技术重塑聚球藻细胞的光合代谢网络,构建了直接利用二氧化碳合成并分泌葡萄糖的细胞工厂,并揭示了决定葡萄糖高产和分泌的分子机制。 葡萄糖是自然界含量最为丰富的单糖,是细胞的基本能量来源,也是生物炼制工业的重
我国科学家成功利用二氧化碳合成对二甲苯
二氧化碳“变身”续集来了。记者11日获悉,安徽工业大学等单位的科研人员,研发出一种全新催化剂,成功以二氧化碳和氢气为原料直接合成对二甲苯,并且打破了该类催化剂单次生产效率的世界纪录。相关研究成果在线发表于化学领域顶级期刊《美国化学会志》。对二甲苯,大家常叫它PX,是一种生产化工产品的关键原料,喝水用
我国科学家将二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸
将二氧化碳人工转化为高附加值化合物,“变废为宝”,是科技界持续攻关的重要领域。我国科学家此前在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。2022年,电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组和中国科学技术大学曾杰课题组共同创建了一种二氧化碳转化新路径,通过电催化与生物合成相结合,
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
我国实现卫星燃料高效利用
微重力条件下燃料管控试验 东方红五号卫星公用平台首飞成功,我国自主研制新产品在卫星平台上表现出色。记者1月9日获悉,由中国航天科技集团五院502所研发的卫星燃料高效利用技术,燃料挤出效率达到99.85%,处于世界领先地位。 据了解,由于太空是微重力环境,卫星贮箱内的燃料和用来压出燃料的增压气体处
我国科学家利用荧光材料实现实时检测、分析水质
遭到重金属污染的水体,如何实现实时检测、分析?荧光传感是科学家提出的一种最新方法——荧光材料遇到水中特定的重金属离子,发光强度就会改变。 浙江大学材料科学与工程学院钱国栋团队开创性地将金属—有机框架材料引入荧光传感研究,设计出的荧光材料灵敏、准确,为荧光传感提供了更为坚实的理论基础。1月9日,
我国科研团队实现二氧化碳一步合成乙醇
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500783.shtm
我国科研团队实现二氧化碳一步合成乙醇
从江南大学获悉,该校化学与材料工程学院刘小浩教授团队经过持续5年攻关,通过采用结构封装法,构筑双钯位点-纳米“蓄水”膜反应器,在国际上首次实现了二氧化碳在温和条件下连续流一步近100%转化为乙醇,相关研究成果发表于《美国化学会·催化》。乙醇,俗称“酒精”,既是重要的基础化学品,又与人们的日常生活息息
我国科学家实现植物药可卡因的从头生物合成
记者29日从中国科学院昆明植物所获悉,该所在植物药可卡因的生物合成研究方面取得重要进展。相关研究成果以封面文章形式发表在国际期刊《美国化学学会杂志》上。 托品烷生物碱是一类具有吡咯环和哌啶环骈合而成的托品烷基本骨架的生物碱,其代表性成员莨菪碱和可卡因具有悠久的药用历史,而且是目前仍在临床上广泛应
我国科学家用二氧化碳合成新型生物降解塑料并实现量产
记者从中科院长春应化所了解到,该所研究员王献红团队将二氧化碳变“废”为宝,历时二十年时间实现了二氧化碳基生物降解塑料的工业化生产,年产5万吨。 二氧化碳是温室效应的主要“元凶”,但又是一种低成本碳资源,以其为原料可以合成二氧化碳基生物降解塑料,降解产物对环境无污染,而且生产成本较低。 自19
我国科学家用二氧化碳合成新型生物降解塑料并实现量产
记者从中科院长春应化所了解到,该所研究员王献红团队将二氧化碳变“废”为宝,历时二十年时间实现了二氧化碳基生物降解塑料的工业化生产,年产5万吨。 二氧化碳是温室效应的主要“元凶”,但又是一种低成本碳资源,以其为原料可以合成二氧化碳基生物降解塑料,降解产物对环境无污染,而且生产成本较低。 自19
我国地热直接利用是美国两倍
“我国地热行业正进入一个新的历史发展时期。” 这是记者参加日前在东营召开的2017第九届中国国际地源热泵行业高层论坛最大的感受。有行业人士对记者坦言,“此前国家能源规划往往提‘要大力发展风电、光伏等可再生能源’,地热就包括在这个‘等’里面,但今年出台了首个地热能国家发展规划——《地热能开发利用
科学家发现可以直接利用光能
这项研究使得我们看到了光驱动的美好未来 据国外媒体报道,一直以来,人们都是将太阳能转变成电能以后再加以利用,这样在能量转换时不可避免的会出现能量损失。因此科学家又冒出一个新想法,为什么不直接利用光能呢?光子本身就带有一定的能量,虽然其存在于很小的范围之内,但仍然可以加
我国科学家实现底盘细胞生长与产物合成的精准调控
利用合成生物学构建细胞工厂能够实现重要化学品和生物能源的高效制造,是解决目前人类面临资源、能源和环境问题的关键技术。然而,生物合成往往与微生物细胞生长竞争资源,如何精准调控细胞的生长与产物合成是构建高效菌株的核心问题之一。设计一种普适性高且鲁棒性好的细胞生长和生物合成平衡策略是解决上述问题的关键
我国TDI废渣实现资源再生利用
4月19日,由沧州丰源环保科技有限公司和重庆大学共同研发的'TDI(甲苯二异氰酸酯)工艺废渣利用技术开发与工业应用'通过专家鉴定。专家一致认为:这一技术针对TDI生产废渣污染问题,将TDI废渣进行催化水解生成TDA(甲苯二胺)单体,实现了资源再生利用,是一项创新性工艺技术,具有明显的经济效益、社
我国科学家利用体外多酶系统实现纤维素完全转化
近日,中国科学院天津工业生物技术研究所游淳研究员团队在ACS catalysis杂志(IF=11.384)在线发表了题为“Stoichiometric Conversion of Cellulosic Biomass by in Vitro Synthetic Enzymatic Biosyst
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
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
我国科学家在汉逊酵母中实现β榄香烯高效生物合成
倍半萜类化合物β-榄香烯是从我国传统中药姜科植物温郁金中分离提取的国家二类抗肿瘤药物,具有广谱抗肿瘤活性。然而,由于植物培养周期长,受环境影响大,且提取物中含有多种同分异构体,严重制约了β-榄香烯的稳定供应。构建高效微生物细胞工厂有望实现高价值萜类化合物的可持续生物合成。 非常规酵母多形汉逊酵
我国科学家实现细胞内蛋白质静电相互作用的直接测量
大多数蛋白质在细胞中执行它们的功能,而复杂的细胞环境可以影响蛋白质的静电相互作用,从而对蛋白质执行其功能造成影响,但影响可达到何种程度尚不清楚。以往研究都是针对水溶液中的蛋白质静电相互作用进行测量的,近期,我国科学家实现了在细胞内原位定量测量蛋白质静电相互作用,研究结果发表在《Journal o
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
我国科学家利用原位中子衍射实验室合成出稳定“可燃冰”
记者5日从中国工程物理研究院核物理与化学研究所获悉,今年5月上旬中国科学院物理所于晓辉副研究员的可燃冰研究团队与中物院中子科学平台合作,首次利用原位中子衍射开展可燃冰的科学研究,成功合成了稳定的可燃冰晶体样品,通过高压、低温中子衍射实验确认了可燃冰晶体的SI型晶体结构,并对可燃冰的动力学稳定性进
“西北风”巧变“粮”-二氧化碳成功合成葡萄糖和脂肪酸
通过电化学耦合生物发酵实现将二氧化碳和水转化为长链产品的示意图。科研团队供图 科学家又用空气中的二氧化碳“变魔术”了。此前,我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。那么,二氧化碳除了可以“变”淀粉,还能“变”其他东西吗?答案是肯定的。 4月28日,以封面文章形式发表于《自然-催化》
我国科学家合成大型镜像聚合酶并实现镜像DNA信息存储
图1(A)高保真镜像PfuDNA聚合酶;(B)镜像DNA信息存储 在国家自然科学基金项目(批准号:32050178、21925702、21750005)等资助下,清华大学生命科学学院朱听课题组在镜像生物学领域取得新进展,全化学合成了具有完整功能的90 kDa高保真镜像PfuDNA聚合酶,并实现
我国科学家首次实现“声音发电”
用声音驱动摩擦电纳米发电机,居然可以点亮20个LED灯。昨天,记者从中国科学院获悉,由王中林院士等科研人员组成的研究小组日前首次实现利用摩擦效应的高效能声音发电。 我们的生活中,声波无处不在,但人们往往只认为那是噪音,声波的能量被忽视和浪费。若能将这些能量收集并利用,将获得一种崭新的、可持
科学家实现氨的低温催化合成
近日,中科院大连化物所研究员陈萍和博士郭建平带领复合氢化物材料化学研究团队,在催化合成氨研究方面取得进展。他们提出了“双活性中心”这一催化剂设计理论,并由此开发了过渡金属—氢化锂复合催化剂体系,实现了氨的低温催化合成。相关研究成果发表于《自然—化学》杂志。 过渡金属上氨的催化合成是多相催化研究