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题名人工合成微生物组的构建与应用
被引量：9
- 1
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作者
徐昭勇
胡海洋
许平
唐鸿志
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机构
上海交通大学生命科学技术学院
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出处
《合成生物学》
CSCD
2021年第2期181-193,共13页
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基金
上海市2017年度“创新行动计划”基础研究重点项目(17JC1403300)
上海市曙光计划(17SG09)
+1 种基金
上海市优秀学术带头人项目(20XD1421900)
国家重点研发计划(2018YFA0901200)。
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文摘
近年来,随着微生物组学、计算生物学、合成生物学等研究的迅猛发展,人工构建高效稳定的人工菌群逐渐成为研究热点,从而衍生出新的研究领域,被称为合成微生物组。合成微生物组的研究,是通过对不同的微生物菌株进行整合,高效、稳定、安全地处理更复杂的任务,完成单一菌株无法完成的目标,从而满足更广泛的需要。本文简述了构建合成微生物组需要遵循的基本原则、四种策略,回答如何构建微生物组的问题,介绍了"自下而上"和"自上而下"两种构建合成微生物组的方法,回顾了合成微生物组在工业生产和环境修复领域的具体应用,例如生物能源、化工产品、生物医药的合成,以及石油、石油衍生物、农药等污染物的生物修复,为微生物技术的实际应用开拓了新的方向。最后,通过综合分析表明,挖掘代谢信息明确的合成微生物组底盘菌株并加以遗传改造,使其适应更复杂的环境,将是未来的研究重点。
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关键词
合成微生物组
合成生物学
生物合成
生物修复
生物安全
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Keywords
synthetic microbiome
synthetic biology
biosynthesis
bioremediation
biosecurity
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分类号
Q932
[生物学—微生物学]
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题名根际微生物群落功能与调控的研究进展
被引量：9
- 2
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作者
喻其林
赵梓润
刘琳
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机构
南开大学生命科学学院分子微生物学与技术教育部重点实验室
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出处
《微生物学杂志》
CAS
CSCD
2023年第5期1-8,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(32170102)
天津市自然科学基金项目(21JCYBJC01420)
中央高校基本科研业务费(63233050)。
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文摘
根际微生物群落是随植物长期进化及地球生境变迁而形成的动态微生物系统。随着多组学技术的不断发展,人们对根际微生物群落结构与功能的研究日益深入。根际微生物群落中的功能微生物类群,如植物促生细菌、植物促生真菌等,通过与植物建立紧密的物质、能量与信息联系,参与植物激素合成、难溶营养物解离、生物固氮、微生物拮抗、生长因子供应等系列生物学过程,从而提高植物营养物质吸收与抗逆能力,为植物的健康和高效生长提供重要保障。这些微生物中的某些成员已被开发成微生物刺激剂,广泛应用于作物增产抗逆与农田地力提升。近年来,多学科的交叉融合为根际微生物群落结构-功能-调控策略的交互式研究提供新的机遇,推动了基于合成生物学与材料科学技术的合成微生物组的发展。尤其是在核心微生物互作方面,人工蛋白创制、磁性组装、生物炭强化等策略能够增强核心微生物与目标植物之间的物理连接作用,大幅提高合成微生物组的工作效率和稳定性,从而有效驱动作物增产增收,提高污染修复效率。因此,根际微生物群落结构、功能与调控的深入研究,必将为绿色农业发展提供不竭动力。
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关键词
根际微生物群落
微生物刺激剂
植物促生细菌
合成生物技术
合成微生物组
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Keywords
rhizosphere microbiota
microbial stimulant
plant growth-promoting bacterium
synthetic biology
synthetic microbial community
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分类号
Q939.9
[生物学—微生物学]
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题名生物光伏:环境友好的新型太阳能利用技术
被引量：2
- 3
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作者
朱华伟
李寅
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机构
中国科学院微生物研究所
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出处
《合成生物学》
CSCD
2023年第6期1259-1280,共22页
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基金
国家自然科学基金(32201194)
中国科学院战略性先导科技专项(XDB0480000)
中国博士后科学基金(BX20220333,2022M710161)。
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文摘
生物光伏利用可自我更新的光合细胞作为光电转化材料,是一种环境友好的新型太阳能利用技术。生物光伏包括光合细胞中的光化学反应、细胞与电极间的跨膜电子传递、生物电化学系统中的电流产生三个核心过程。光合细胞的天然跨膜电子传递效率较低,成为了生物光伏电能输出的主要限制因素。针对这一问题,近年来研究人员发展了一些新的跨膜电子传递策略,包括基于外源电子载体的间接电子传递、基于导电纳米材料的杂合电子传递以及基于合成微生物组的定向电子传递。本文简要回顾了生物光伏的发展历史,综述了不同电子传递策略的基本原理、优势和不足,总结了提高生物光伏电能输出的研究进展。最后,探讨了生物光伏在高功率电子器件领域的应用前景,及如何利用合成生物技术增强跨膜电子传递效率,以期加速生物光伏的发展。
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关键词
生物光伏
光合电子传递
跨膜电子传递
合成微生物组
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Keywords
biophotovoltaics
photosynthetic electron transfer
extracellular electron transfer
synthetic microbial consortia
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分类号
Q81
[生物学—生物工程]
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题名生态发酵技术原理与应用
被引量：5
- 4
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作者
杜如冰
任聪
吴群
徐岩
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机构
工业生物技术教育部重点实验室(江南大学)
江南大学生物工程学院
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出处
《食品与发酵工业》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期266-275,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(2018YFC1604103)
国家自然科学基金项目(31530055)
国家轻工技术与工程一流学科自主课题(LITE2 018-12)。
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文摘
传统发酵食品因其独特的风味和丰富的营养日益受到消费者的青睐。但由于传统发酵食品多通过自然接种的方式生产,导致产品存在批次稳定性差、生产效率低和食品安全不可控等问题。针对此类问题,提出生态发酵技术的概念。生态发酵技术基于微生物生态学原理、微生物学原理及微生物组学技术,由上游的发酵微生物菌群解构技术、中游的核心功能微生物菌群重组技术和下游的发酵过程控制技术三大部分组成。运用生态发酵技术有望实现传统发酵食品的稳定、效率和安全生产。文章主要阐述了建立生态发酵技术的必要性、内涵和未来发展方向。
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关键词
生态发酵技术
合成微生物组
微生物组
传统发酵食品
发酵过程控制
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Keywords
ecological fermentation technology
synthetic microbiome
microbiome
traditional fermentation food
fermentation process control
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分类号
TS201.3
[轻工技术与工程—食品科学]
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