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要原料。目前，“植物—生物质—糖”路线在葡萄糖生产中占主导地位，然而该路线面临植物生长周期长、生物质采集半径大、预处理过程成本高等问题。针对日益加剧的全球气候危机与粮食短缺问题，发展高效、可持续的新型葡萄糖合成路线具有重要意义。在此背景下，利用二氧化碳直接合成葡萄糖的技术引起广泛关注。 近年来，应用化学—生物化学、电化学—生物学以及体外级联酶促反应等手段，已经成功打通二氧化碳向葡萄糖、葡萄糖前体以及葡萄糖衍生物的转化路线。然而，以光自养生物为底盘，基于天然光合作用过程直接实现葡萄糖合成的技术却尚未取得突破。 据研究人员介绍，在植物......阅读全文
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
高效生物合成类胡萝卜素细胞工厂构建成功
两种不同的解除酶底物抑制的代谢工程策略 中国农科院供图 近日，《自然—通讯》（Nature Communications）在线发表了中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队和美国麻省理工学院科研团队合作研究的成果，研究揭示了两种不同的解除酶底物抑制的代谢工程策略
细胞工厂的构建理念
细胞工厂的设计通常是以产品的高效生产为理念，并在此过程中是遵循以下五大准则：(ⅰ) 构建一条由原料到产品的最优合成途径；(ⅱ) 平衡代谢途径中每步反应的代谢流，使该途径代谢通量远高于细胞基础代谢；(ⅲ) 足量地供应合成途径的前体，多个前体根据需要调整供应比例；(ⅳ) 酶促反应往往有各种辅因子的参与，
理性设计构建合成能量系统双引擎助力细胞工厂
10月27日，中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组的最新研究成果以“Metabolic reconfiguration enable synthetic reductive metabolism in yeast”为题发表于Nature Metabolism。研究团队通过理性设计，组合磷酸戊糖循环
合成生物学促进微生物细胞工厂构建
细胞工厂操作系统 自然微生物能生产的化学品种类很少，远不能满足生产能源、化工、材料和药物领域各种化学品的需求。另一方面，自然微生物即使能生产某些化学品，其产量也很低，不具备经济可行性。 如何拓展微生物细胞生产化学品的种类和如何提高细胞的生产效率是限制
我国科学家构建高效生物合成类胡萝卜素细胞工厂
酶底物抑制效应是影响微生物异源生物合成天然产物效率的主要因素之一，尤其是存在于生物合成途径的中间环节时，特别不利于目标产物的合成。然而如何有效去除底物抑制目前报道不多。近期，我国科学家构建了高效异源生物合成类胡萝卜素的细胞工厂，研究成果发表在《Nature Communications》期刊，标
在富马酸合成高温真菌细胞工厂构建方面取得新进展
富马酸作为重要的有机酸，被广泛应用于工业、医药以及食品生产之中。构建以可再生碳水化合物为原料、发酵生产有机酸细胞工厂是生物制造战略性新兴产业重要内容，高温发酵体系在发酵工业中具有显著节省冷却用能、减少染菌等优势，研发大宗化学品高温发酵菌种对发酵工业节能减排具有重要意义。 中国科学院天津工业生物
研究人员将低碳原料高效转化为糖类衍生物
继将二氧化碳还原合成葡萄糖和脂肪酸之后，日前，中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称深圳先进院）研究团队在人工合成糖类衍生物领域取得又一重要突破。该院合成生物学研究所研究员于涛团队与客座研究员杰·基斯林团队，利用合成生物学和代谢工程手段开发的酵母细胞平台，将二氧化碳衍生的甲醇、乙醇、异丙醇等低碳
科学家构建细胞工厂的“动力引擎”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488410.shtm 论文截图 随着合成生物学的快速发展，微生物具备强大而多样的生化反应网络，有望成为利用可再生资源为原料生产各类高附加值产品的“细胞微工厂”。 如何让微生物这一“细胞微工厂
利用“微生物细胞工厂”高效生物合成抗肿瘤活性化合物
中国医学科学院药物研究所朱平研究团队利用“微生物细胞工厂”高效生物合成具有良好抗肿瘤活性的达玛烯二醇-Ⅱ糖苷，该成果近期作为杂志封底图片发表于国际著名期刊《Green Chemistry》，论文标题为 “Construction and Optimization of Microbial Cel
张学礼等丁二酸细胞工厂构建及高效合成机制解析获进展
丁二酸是一种优秀的平台化合物，在化工、材料、医药、食品领域有着广泛的用途，被美国能源部列为未来12种最有价值的平台化合物之一。作为C4平台化合物，其可用于合成1，4-丁二醇、四氢呋喃、γ-丁内酯以及生物可降解材料聚丁二酸丁二醇酯（PBS）。构建高效生产丁二酸的微生物细胞工厂，将可再生的生物质资源
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
迄今最高产量！科学家利用微生物细胞工厂合成“香料皇后”
华东理工大学教授蔡孟浩团队首次在非常规酵母巴斯德毕赤酵母中从头合成“香料皇后”香兰素（即香草醛），并实现了迄今报道的最高产量，相关策略及结果证明了代谢工程及酶工程协同改造策略的有效性，为更高效的目标分子从头合成提供了新思路，也为巴斯德毕赤酵母合成芳香醛类及更广泛羰基化合物的绿色制造提供了参考。相关研
我国学者首次构建大肠杆菌电能细胞工厂
微生物电合成（Microbial electrosynthesis，MES) 技术是微生物利用电能作为还原力将CO2、葡萄糖或者其它底物还原合成为各种目标化学品的过程。随着温室气体CO2的过量排放， 微生物电合成作为一种绿色可持续和有前途的生物固碳技术，越来越成为科学家们研究的热点。 微生物电
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
合成细胞工厂在肿瘤内产生抗癌药物
合成生物技术在医疗保健领域正在引起变革，人们目前可以对最小细胞进行重编程，利用这一手段可以设计构建“细胞工厂”来在体内执行多种任务。通过人工合成这种纳米细胞工厂，可以获得与天然细胞相似的能力，有时甚至更优。例如可以使其产生各种各样的蛋白质，在组织工程甚至人造器官生产方面展现巨大的潜力。 近
“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》
青岛能源所构建高效产烃细胞工厂研究获进展
脂肪烃是液体化石燃料的主要组成部分，具有高能量密度、低吸湿性和低挥发性等优点，并且与现有发动机和运输设备有着较好的兼容性。随着蓝细菌等天然产烃微生物脂肪烃合成途径的发现，利用这类天然途径作为合成生物学元件构建高效细胞工厂，成为一种可持续、可再生制备脂肪烃生物燃料的潜在途径。然而目前已报道的生物产
合成肽疫苗的构建
合成肽疫苗能克服常规疫苗的缺点，很早就被认为是动物传染病预防用的终极疫苗。然而多年的研究结果表明，合成肽疫苗免疫动物后所起的免疫保护作用并没有象人们当初设想的那样理想，同时证明了构建的合成肽疫苗的抗原性及其免疫原性要受到其自身组成及宿主免疫系统等多种因素的影响。 在诱导机体产生免疫的过程中，单
研究利用多功能催化剂成功合成烯醇
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员黄声骏团队在烯醇产品合成研究中取得新进展，研制了InNi-In@Al2O3多功能催化体系，实现了常压、连续反应条件下甲基丙烯醇的合成。相关成果发表在《化学工程杂志》上。甲基丙烯醇等不饱和醇是生产精细化学品的重要原料，广泛用于香料、合成树脂、高效减水剂等化学品的
生物被膜构筑细菌工厂“防护网”
“万物生长靠太阳”。光合作用是指植物或藻类吸收太阳光，将二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气的过程。 而近期科学领域非常“火爆”的半人工光合作用的原理与其十分类似，主要是通过人为方式模拟光合作用，利用光能催化生产燃料分子或各种有用化学品。半人工光合系统通常采用半导体作为吸光材料，但反应过程中吸光
Nature重磅！利用单细胞RNA测序构建人类肝脏细胞图谱
肝脏是人体最大、功能最多的器官之一，在人体的新陈代谢及免疫过程中发挥着关键作用。更值得关注的是，肝脏还是人体唯一一种仅需原体积的25%，就能够完全再生的内脏器官。另外，包括脂肪肝、肝癌及肝炎在内的各类肝病是当今世界最大的健康问题之一，也是导致死亡的主要原因。 尽管肝脏对人类健康极为重要，但健康
Nature重磅！利用单细胞RNA测序构建人类肝脏细胞图谱
肝脏是人体最大、功能最多的器官之一，在人体的新陈代谢及免疫过程中发挥着关键作用。更值得关注的是，肝脏还是人体唯一一种仅需原体积的25%，就能够完全再生的内脏器官。另外，包括脂肪肝、肝癌及肝炎在内的各类肝病是当今世界最大的健康问题之一，也是导致死亡的主要原因。 尽管肝脏对人类健康极为重要，但健康
微生物源药物细胞工厂构建与生产示范项目启动
4月13日，由中国科学院南海海洋研究所（以下简称南海海洋所）牵头承担的国家重点研发计划“合成生物学”重点专项“微生物源药物细胞工厂构建与生产示范”项目启动暨实施方案论证会在广州召开。中国科学院院士邓子新、中国工程院院士张偲等出席活动。南海海洋所所长李超伦表示，南海海洋所作为项目牵头单位高度重视该项目
深圳先进院在半人工光合作用领域取得新突破
透射电子显微镜拍的大肠杆菌生物被膜照片 来源：研究团队供图 “万物生长靠太阳”。光合作用指植物或藻类吸收太阳光，将二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气的过程。 而近期科学领域非常“火爆”的半人工光合作用其原理也十分类似，主要是通过人为的方式去模拟光合作用，利用光能催化
深圳先进院在半人工光合作用领域取得新突破
透射电子显微镜拍的大肠杆菌生物被膜照片 来源：研究团队供图 “万物生长靠太阳”。光合作用指植物或藻类吸收太阳光，将二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气的过程。 而近期科学领域非常“火爆”的半人工光合作用其原理也十分
如何利用肿瘤组织细胞构建肿瘤类器官？
利用肿瘤组织细胞构建肿瘤类器官通常包括以下步骤：肿瘤组织获取从患者手术切除的肿瘤组织、活检样本或转移性肿瘤病灶中获取新鲜的肿瘤组织。组织处理将肿瘤组织进行清洗，去除血液和坏死部分。使用酶消化法（如胶原酶、胰蛋白酶等）或机械解离法将组织分解成单个细胞或小细胞团。细胞筛选与培养通过细胞滤网过滤，去除未消
科学家构建细胞合成基因新线路
自然界中，复杂生命系统的建立都依赖细胞分化与功能分工。日前，中国科学院深圳先进技术研究院等构建了一种基于重组酶的可编程细胞分化与比例控制平台。该平台就像一个“细胞程序员”，通过“预设规则”，能让单一祖细胞自主生成多种子代细胞，并能定量调控该细胞的分化比例和顺序。 过去，合成生物学已经能够在一定
二氧化碳制备糖类衍生物研究获进展
12月5日，中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所于涛课题组与美国加州大学伯克利分校Jay D. Keasling课题组，在《自然-催化》（Nature Catalysis）上发表了最新成果。二氧化碳合成的低碳化合物C1-3作为发酵原料，为微生物可持续生产食品及化学品提供了颇有潜能的方式。该研