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

我国科学家揭示特殊DNA的合成机制

  脱氧核糖核酸(DNA)是生命体的遗传物质,决定生物的特征和多样性。生命的遗传信息存储在由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种碱基组成的DNA序列中。1977年前苏联科学家在感染蓝细菌的一株噬菌体中发现由2,6-二氨基嘌呤(Z)、G、C、T组成的DNA,该类特殊DNA中的Z

我国科学家揭示特殊DNA的合成机制

  脱氧核糖核酸(DNA)是生命体的遗传物质,决定生物的特征和多样性。生命的遗传信息存储在由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种碱基组成的DNA序列中。1977年前苏联科学家在感染蓝细菌的一株噬菌体中发现由2,6-二氨基嘌呤(Z)、G、C、T组成的DNA,该类特殊DNA中的Z

我国科学家实现抗肿瘤T细胞免疫再生

  中国科学院广州生物医药与健康研究院王金勇课题组和中国人民解放军总医院第五医学中心刘兵课题组合作攻关,通过诱导多能干细胞实现抗肿瘤T细胞免疫再生。相关研究近日在线发表于《细胞研究》。  T细胞是一类抗肿瘤、抗病毒感染的重要免疫细胞。近年来,随着诱导型多能干细胞技术日臻成熟,通过诱导多能干细胞向T细

我国科学家实现液膜嵌入式打印

  中科院化学所绿色印刷重点实验室科研人员实现了墨水在另一液体内部形成“高精度嵌入式导电银线”,从而有效抑制了墨滴扩散,为打印制备高集成度、高精度的三维结构电路奠定了技术基础。相关成果日前发表于《先进材料》杂志。  喷墨打印技术可直接实现金属纳米粒子的图案化,是制备纳米印刷电子器件最有前景的方法之一

我国科学家实现实时超灵敏荧光成像

  生物体的正常运作依赖于一系列时空协调的细胞和亚细胞活动。观察和记录这些现象被认为是了解它们的第一步。荧光成像的最新进展使我们能够以高分子特异性和高时空分辨率解析生命活动机制,从纳米尺度的细胞器相互作用,到胚胎发育过程中的细胞足迹,再到与特定行为同步的全脑神经活动。荧光成像的一个基本挑战是光子探测

我国科学家实现亚Hz线宽超稳激光

近日,中国科学院国家授时中心张首刚、刘涛研究员带领的课题组,实现了线宽0.9 Hz,频率稳定度优于1.2×10-15/s的698 nm超稳钟激光。相关成果以Thermal-noise-limited ultra-stable laser operated at 698 nm为题发表在Physica

我国科学家实现原子级石墨烯可控折叠

  探索新型低维碳纳米材料及其新奇物性是世界前沿的科学问题之一。二维的石墨烯晶格结构被认为是其他众多碳纳米结构的母体材料,受局域空位、增原子、边界等缺陷结构的影响,在单原子层次上精准构筑和调控基于石墨烯的低维碳纳米结构仍存在巨大挑战。  最近,北京凝聚态物理国家研究中心高鸿钧研究团队首次实现了原子级

我国科学家实现氪81的单原子探测

科技日报合肥7月9日电(记者 吴长锋)记者从中国科学技术大学获悉,该校教授卢征天及其同事运用全光激发实现了对极其稀有同位素氪-81的单原子探测,这一量子精密测量方法的突破将助力于地球与环境科学研究,相关成果7月6日发表在《物理评论快报》上。 我们身边有一种微量的惰性气体叫氪,它在空气中的含量为百

我国科学家首次实现Pbit/s级光传输

  记者12日从中国信息通信科技集团获悉,我国光通信技术再次取得突破性进展,首次实现1.06Pbit/s超大容量单模多芯光纤光传输系统实验,传输容量是目前商用单模光纤传输系统最大容量的10倍,可以在1秒之内传输约130块1TB硬盘所存储的数据。  据悉,该实验采用了国内在光传输系统技术、光器件和光芯

我国科学家实现抗肿瘤T细胞免疫再生

   中国科学院广州生物医药与健康研究院(以下简称中科院广州健康院)王金勇课题组和中国人民解放军总医院第五医学中心刘兵课题组等国内科研团队长期合作攻关,通过诱导多能干细胞实现抗肿瘤T细胞免疫再生。相关研究11月15日在线发表在《细胞研究》。据悉,中科院广州健康院拥有该研究成果的独立知识产权。  T

我国学者利用铁蛋白探针实现特异靶向肝癌治疗

  中国科学院生物物理研究所阎锡蕴课题组在前期利用人铁蛋白特异识别肿瘤标记分子TfR1的特性,将纳米酶精准输送到肿瘤部位,并通过酶催化产生活性氧(ROS)杀伤肿瘤的基础上(Nature Communications 2018),又设计出一种能够特异靶向肝癌,使其可视化并杀死肝癌细胞的新型铁蛋白探针,

我国实现低阶煤煤层气产业化开发利用

  继美国褐煤煤层气成功开发之后,我国首次实现了低阶煤(褐煤)煤层气勘探开发重大突破,“低阶煤、多煤层、薄煤层煤层气开采压裂组合及投球分压关键技术研究”取得成功。近日,该项目通过了吉林省科技厅组织的专家鉴定。   专家组认为,该项目根据低阶煤、多煤层、薄煤层的特征,依据埋深、厚度及顶底板等特征,在

我国实现核燃料回收-铀利用率将提升60倍

  摘要:中国科学家在核研究上取得重大技术突破:实现了核动力堆中燃烧后的核燃料的铀、钚(同“布”音)材料回收。而如果能将钚材料在动力堆上实现循环利用,这意味着在现有核电规模下,中国已经探明的铀资源从大约只能使用50到70年,变成了足够用上3000年。 乏燃料 中核集团后处理中试工程总工程

我国学者实现细胞松弛素aspechalasine-A的首次全合成

  结构复杂多样的天然产物是现代药物发现的重要源泉,然而由于大部分天然产物自然来源极其有限,难以对其化学结构、生物及药理活性、生物合成途径开展深入研究,因此,如何简洁、高效地大量获得天然产物及其类似物成为天然产物化学、药物化学、有机化学和化学生物学的重要研究领域。昆明植物所实现细胞松弛素aspech

我国实现世界首次青蒿素高效人工合成

  上海交通大学7月4日宣布,张万斌教授领衔的科研团队,研发出一种常规的化学合成方法,在世界上首次实现了抗疟药物青蒿素的高效人工合成,使青蒿素可以实现大规模工业化生产。   根据世界卫生组织统计,全球每年感染疟疾患者多达3亿—5亿人,将近100万人因缺乏有效药物救治而死亡。上世纪70年代,中国科学

科学家发现一类暴胀模型引力波有望实现直接观测

  近日,中科院理论物理研究所博士研究生刘京、研究员郭宗宽、蔡荣根团队研究发现,一类具有尖角势函数的暴胀模型在重加热阶段能够产生具有双峰结构的随机引力波能谱,有望支持地面激光干涉仪实现原初引力波的直接观测。相关研究发表于《物理评论快报》。  据介绍,原初引力波通常是指宇宙早期暴胀阶段产生的随机引力波

我所利用钯催化实现活泼卤代烃溴乙腈直接羰基化

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202303/t20230323_6710882.html  近日,我所生物能源研究部催化羰基化研究组(DNL0604组)吴小锋研究员团队在卤代烃直接羰基化转化研究方面取得新进展,克服了活泼卤代烃与强亲核试剂直接羰基化反应容

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

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

科学家实现100%光学纯D乳酸的生物合成

D-乳酸是一种基本有机化工原料,是合成多种手性物质的前体。光学纯度大于98%的D-乳酸在医药、农药、化工等方面具有广泛应用。以高光学纯D-乳酸为原料聚合而成的聚乳酸材料能够替代普通化工产品聚合而成的塑料、纤维制品,应用在医用骨内固定物、香烟过滤头、纺织用高级纤维等高端消费领域,同时也是3D打印技术的

科学家成功实现植物激素的异源从头合成

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512289.shtm茉莉素作为一类重要的植物激素,对调控植物生长发育和抗性反应起重要作用,同时有着广阔的应用前景,提高农作物的产量、抵御害虫,还能改善水果的质量。此外,茉莉素还在化妆品中发挥重要作用,赋

重要突破!我国科学家首次直接观测到米格达尔效应

近日,由中国科学院大学教授郑阳恒、刘倩团队主导,通过多校联合首次直接观测到米格达尔效应——1939年前苏联科学家Migdal通过量子力学计算,预言当中性粒子与原子核碰撞时,反冲原子核将部分能量传递给核外电子。这一发现为轻暗物质探测突破阈值瓶颈提供关键支撑。1月15日,这一成果发表于《自然》。“米格达

我国科学家在暗物质直接探测领域取得重要进展

   在国家自然科学基金项目(项目编号:11475092、11475099、11675088、11725522)等资助下,清华大学牵头的中国暗物质实验(China Darkmatter Experiment,CDEX)合作组在暗物质直接探测领域取得重要进展,在4-5 GeV能量范围内自旋无关

烷基吡啶直接氧化法合成烟酸

烷基吡啶直接氧化法硝酸氧化法以硝酸为氧化剂,在钛材管式反应器中通入硝酸水溶液和MEP的混合物,在330℃、29MPa反应8h再分离、精制得到烟酸纯品。 [1] 空气氧化法空气氧化法以空气作为氧化剂直接氧化3-甲基吡啶合成烟酸,因其效率高、成本低的特点近年来备受关注。这一方法最早是在加有催化剂的烷基吡

我国科学家通过生物电催化二氧化碳加氨一锅合成甘氨酸

二氧化碳高效生物转化对推进绿色经济发展和实现双碳目标具有重要意义。甘氨酸在食品、医药等领域有着广泛应用,目前大多通过化学法合成,生物法合成则需要以葡萄糖为底物。 近日,中科院天津工业生物技术研究所研究团队在《Angewandte Chemie International Edition》杂志发表题为

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

我国科学家利用层间纳米间隙捕获目标分子

科技日报合肥7月14日电 (记者吴长锋)记者14日从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院健康所杨良保研究员课题组开发了一种新方法,通过构建一种天然小于3纳米的多层层间小间隙主动捕获目标分子,实现高灵敏SERS(表面增强拉曼光谱)检测。该研究成果日前发表在光学领域期刊《先进光学材料》上。 SERS

我国科学家利用基因调控技术有望攻克棉花“癌症”

  中国科学院微生物研究所研究员郭惠珊领导的研究组经过8年努力,利用基因调控技术,在防治被称为棉花“癌症”的黄萎病方面取得一系列突破性进展。最新研究成果近日在国际期刊《自然—植物》杂志在线发表。  棉花黄萎病是我国新疆等地棉花生长最严重的病害,棉花患此病必严重减产甚至绝收,传统防治手段几乎不起作用。

我国科学家首次利用玻色量子纠错码

近日,中国科学技术大学邹长铃研究组与清华大学交叉信息研究院孙麓岩研究组合作,在超导量子系统中首次利用玻色量子纠错编码来提升量子精密测量的灵敏度。相关成果在线发表于《自然•通讯》(Nature Communications)。 上个世纪以来,测量精度的不断提高促进了生物、医学、天文、化学等各

我国科学家利用超强超短激光成功获得“反物质”

  记者从中国科学院上海光机所获悉,该所强场激光物理国家重点实验室近日利用超强超短激光,成功产生反物质——超快正电子源,这一发现将在材料的无损探测、激光驱动正负电子对撞机、癌症诊断等领域具有重大应用。相关研究成果已于近日发表在《等离子体物理》杂志上。  每一种粒子都有一个与之相对的“反粒子”。193