武汉植物园β胡萝卜素的生物合成研究取得新进展
β-胡萝卜素是一种天然色素,属于四萜类化合物,有很高的药理学及营养学价值,现在已广泛应用于医药、保健品、食品添加剂及化妆品等行业。构建高效合成β-胡萝卜素的微生物菌株具有良好的应用前景。 中国科学院武汉植物园天然产物合成生物学学科组硕士研究生李倩在章焰生研究员的指导下,于酿酒酵母中重构了β-胡萝卜素的生物合成途径,将来源于红发夫酵母中与β-胡萝卜素合成相关的基因crtYB(八氢番茄红素合成酶及番茄红素环化酶基因)和crtI(八氢番茄红素脱氢酶基因)转入酿酒酵母,并对这两个基因进行了密码子的优化;同时通过过量表达异戊稀代谢途径中的关键限速酶HMGR(3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶)基因,发现菌株β-胡萝卜素的产量提高了很多,且对酿酒酵母的生长无影响,最终得到具备高效合成β-胡萝卜素能力的酿酒酵母工程菌株。 该研究为酿酒酵母大规模生产β-胡萝卜素提供依据,也为酿酒酵母中萜类物质生物合成及代谢工程改造提供了一定的......阅读全文
华东理工大学甲醇酵母合成生物学研究获新进展
华东理工大学教授张元兴团队蔡孟浩研究组,在甲醇酵母合成生物学方面的最新研究进展日前在线发表于《代谢工程》。 甲醇是当前化工产业的大宗副产物,廉价易得,且可通过甲烷氧化、二氧化碳还原实现可再生制备,作为一种潜在的优质碳源已引起广泛关注。 研究人员通过在甲基营养型酵母——毕赤酵母中,异源重构并优
天大化学再造酵母走向应用-自然通讯-研究长文同期发表
本站讯 2018年5月22日,天津大学元英进教授带领的合成生物学研究团队在《自然通讯》期刊同期发表三篇研究长文,文中介绍了精确控制基因组重排技术等一系列研究成果。该成果填补了基因组结构变异的技术空白,提高了细胞工厂的生产效率,加速了微生物的进化和生物学知识的发现。这是继人工合成酵母染色体打破非生
天津工生所酵母转录单元高效组装整合技术获进展
酿酒酵母广泛应用于能源燃料、化学品和天然化合物等的合成生产。开发简易高效的,能够在酵母染色体上组装整合大量转录单位的技术方法,实现复杂异源代谢途径在酵母中的组装与表达,是酵母合成生物学与代谢工程研究的热点。 中国科学院天津工业生物技术研究所微生物与合成生物学研究团队和新酶设计与酵母基因组工程研
天津工生所等构建出新型基因组随机突变系统
与传统的定向进化相比,体内连续进化的研究仍处在较初级的阶段。目前仅在大肠杆菌或酿酒酵母等模式微生物底盘中构建出了体内连续进化系统,而这些系统本身存在局限,体内连续进化技术还需进一步的发展和完善,以满足更广泛的需求。 中国科学院天津工业生物技术研究所研究员张学礼带领的微生物代谢工程团队、研究员毕
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
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
多肽的生物合成
同时,游离在细胞质中的转运RNA(tRNA)把它携带的特定氨基酸放在核糖体的mRNA的相应位置上,然后tRNA离开核糖体,再去搬运相应的氨基酸(amino acid),这样,在合成开始时,总是携带甲硫氨酸的tRNA先进入核糖体,接着带有第二个氨基酸的tRNA才进入,此时带甲硫氨酸的tRNA把甲硫氨酸
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
“人工合成酵母基因组计划”最新成果发布
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天津大学科研团队发现精准控制基因组重排方法
5月22日,天津大学元英进教授带领的合成生物学研究团队在《自然·通讯》期刊同期发表三篇研究长文,介绍了精确控制基因组重排技术等一系列研究成果。该成果填补了基因组结构变异的技术空白,提高了细胞工厂的生产效率,加速了微生物的进化和生物学知识的发现。这是继人工合成酵母染色体打破非生命物质和生命物质界限
概述酵母在生物药品方面的应用
制造方法和性质与食品酵母相同。由于它含有丰富的蛋白质、维生素和酶等生理活性物质,医药上将其制成酵母片如食母生片,用于治疗因不合理的饮食引起的消化不良症。体质衰弱的人服用后能起到一定程度的调整新陈代谢机能的作用。在酵母培养过程中,如添加一些特殊的元素制成含硒、铬等微量元素的酵母,对一些疾病具有一定
酿酒酵母在生物科研上的应用
因酿酒酵母与同为真核生物的动物和植物细胞具有很多相同的结构,又容易培养,酵母被用作研究真核生物的模式生物。自1996年以来,酿酒酵母作为真核模式生物已经完成了全基因组测序、转录组分析、蛋白质相互作用网络图以及代谢功能图谱等工作。在众多的模式生物中,对酿酒酵母的研究最为深入,且最为广泛地被运用到各
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
新研究丰富酵母基因表达调控-提升产物合成效率
华南理工大学食品科学与工程学院教授黄明涛团队对酿酒酵母中的未折叠蛋白响应元件(UPRE)进行了改造,并应用于基因表达的动态调控。相关成果于4月30日在美国《国家科学院院刊》(PNAS)以“创制UPRE2突变体用于酵母基因的动态调控”(Tailored UPRE2 variants for dynam
天津工生所酿酒酵母合成甲基酮研究获进展
甲基酮是一类脂肪酸衍生物,可用作信息素类杀虫剂,也被用于香精、香料、化学合成中间体以及生物燃料调和剂。由于植物提取效率低,甲基酮主要通过烃类的化学氧化合成。代谢工程和合成生物学的发展,为利用微生物平台合成甲基酮提供了可能。 中国科学院天津工业生物技术研究所研究员王钦宏和戴宗杰带领的进化与代谢工
“半人造”菌株中合成DNA过半,向世界首个合成酵母迈出重要一步
美英两国研究人员将实验室制造的超过7条合成染色体组合到一个酵母细胞中,产生了一种“半人造”菌株,其合成DNA超过50%。它具有和天然酵母菌株一样的生存和复制能力。该团队现已合成并调试了所有16条酵母染色体,这意味着距离创造出世界上第一个合成酵母基因组,解开生命的基本组成部分又近了一步。研究成果8
一文读懂类胡萝卜素的合成——参考胡萝卜基因组
一、类胡萝卜素( carotenoids): 1.是有一系列共轭双键和甲基支链基本结构的一类高度不饱和化合物的总称,四萜化合物。典型的类胡萝卜素是由8个异戊二烯单位首尾相连形成。类胡萝卜素的颜色因共轭双键的数目不同而变化。共轭双键的数目越多, 颜色越偏向红色。 2.类胡萝卜素是体内维生素A的主要
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
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
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。
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
人工构建酵母工程菌能够自动合成内酯化合物
愈创木烷型内酯具有诸多药用活性,很多这类化合物具有较强抗癌功效,此类化合物分子结构中的内酯基团是其活性基团。中国科学院武汉植物园科研人员近日揭开了内酯基团形成的神秘面纱,发现人工构建的酵母工程菌能够自动化合成内酯化合物。 愈创木烷型内酯类化合物在植物中通常只有万分之几的含量,如此低含量的合成限
成都生物所酵母耐热基因研究获进展
第二代燃料乙醇具有清洁、原料来源广泛、可再生等诸多优点,有望替代传统化石能源的使用,缓解当前人类社会面临的日趋严重的能源危机及环境污染等问题,成为目前各国研究的热点。木质纤维素原料的高效、低成本酶解是纤维素乙醇能否实现产业化的关键之一。目前广泛使用的同步糖化发酵方式(SSF),能使糖化和发酵在时
概述虾青素的提取来源
自然界的虾青素来源于藻类、细菌、浮游植物。一些水生物种包括虾蟹在内的甲壳类动物,由于长期食用这些藻类、细菌和浮游植物而外表呈现红色,它们又被三文鱼、加力鱼等鱼类,火烈鸟、鸡、鸭等鸟类、家禽捕食,色素储存在皮肤和脂肪组织中使它们的皮肤和羽毛也呈现红色。因此,天然虾青素也可从甲壳类动物、鱼类、鸟类、
FcrNAC22可加速红光诱导的金橘果实着色
2021年6月14日,Journal of Experimental Botany在线发表了华中农业大学王鹏蔚教授课题组题为“Red light-induced kumquat fruit colouration is attributable to increased carotenoid m
天津大学研究成果填补基因组结构变异的技术空白
天津大学元英进教授带领的合成生物学研究团队在《自然通讯》期刊同期发表《精确控制合成型单倍体和二倍体酵母基因组重排》《体外DNA重排》《杂合二倍体与跨物种基因组重排》三篇研究长文,文中介绍了精确控制基因组重排技术等一系列研究成果。该成果填补了基因组结构变异的技术空白,提高了细胞工厂的生产效率,加
美首次人工合成出酵母菌染色体片断
据英国《新科学家》杂志网站9月15日(北京时间)报道,美国生物学家人工合成出两个染色体片断并将其放入一个活酵母菌体内,酵母菌仍能正常存活,未出现明显异常。科学家们计划在接下来的5年内用人造基因组取代酵母菌的所有基因组,让其进化出新菌株。 约翰霍普金斯大学医学院的生物学家杰夫·