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基因组深度挖掘驱动微生物萜类化合物高效发现
被引量：
3
1
作者
雷茹
陶慧
刘天罡
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024年第3期507-526,共20页
萜类天然产物广泛分布于动物(包括海洋无脊椎动物)、植物、微生物中,具有复杂的化学结构和丰富的生物活性。人们通过从植物和微生物中直接分离提取的方式获得了大量萜类天然产物,然而随着越来越多化合物被发现,使用基于自然筛选的传统...
萜类天然产物广泛分布于动物(包括海洋无脊椎动物)、植物、微生物中,具有复杂的化学结构和丰富的生物活性。人们通过从植物和微生物中直接分离提取的方式获得了大量萜类天然产物,然而随着越来越多化合物被发现,使用基于自然筛选的传统挖掘方式很难获得新的萜类天然产物。随着基因组测序技术和合成生物学使能技术的不断发展,我们进入了基因组挖掘驱动天然产物发现的时代,萜类天然产物的挖掘也进入了“井喷式”发现新阶段。针对基因组挖掘在微生物萜类天然产物发现方面的应用,本文综述了近年来使用的主要研究策略和最新研究进展,介绍了多种高效微生物底盘、基因组深度挖掘策略、人工智能与自动化平台等驱动的萜类化合物挖掘的最新研究进展,讨论了基因组挖掘萜类天然产物面临的挑战,展望了未来萜类化合物创新发现的发展趋势。通过在多种微生物中强化前体供应途径,人们打造了多个萜类化合物合成底盘,突破了异源合成萜类天然产物时“产量低”和“产物难获取”的瓶颈;针对萜类天然产物生物合成基因簇或萜类合酶进行深度挖掘,可以有效地解决“重复发现”和“集中度低”的难题;随着人工智能和自动化技术在合成生物学领域的发展和应用,萜类化合物的发现也进入了高通量智能发现时期,显著地改善了“研究通量低”的现状,高效获得了大量新结构萜类天然产物。在未来,更多萜类化合物将开发成药物、进入工业化生产应用,更多萜类“暗物质”会走进我们视野。
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关键词
萜类天然产物
萜类合酶
微生物底盘
基因组挖掘
人工智能
自动化高通量平台
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职称材料
CRISPR/Cas9技术在工业微生物中的应用
2
作者
张才达
祁永浩
+5 位作者
米雅萱
张蕴之
秦浩杰
刘东
李小兵
任丽梅
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1629-1637,共9页
近年来,通过基因编辑技术对工业微生物底盘细胞改造从而获得的优良细胞工厂,促进了农业、医学、环境、能源等领域的可持续发展,提高了人民的生活水平。微生物底盘细胞的改造离不开基因编辑,作为现阶段主要的基因编辑技术,规律间隔成簇...
近年来,通过基因编辑技术对工业微生物底盘细胞改造从而获得的优良细胞工厂,促进了农业、医学、环境、能源等领域的可持续发展,提高了人民的生活水平。微生物底盘细胞的改造离不开基因编辑,作为现阶段主要的基因编辑技术,规律间隔成簇短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/Cas9系统自被发现以来,依靠其低成本、高效率等编辑优点,被广泛用于工业微生物底盘细胞的改造。本文主要简述了以CRISPR/Cas9为基础而衍伸出的各种基因编辑技术,提出了常用的工业微生物对应底盘细胞的改造策略,以期为研究者在进行微生物底盘细胞改造时选择出合适的基因编辑方法。最后指出了CRISPR基因编辑技术面临的PAM位点的依赖性、脱靶效应和应用广泛性等问题。
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关键词
规律间隔成簇短回文重复序列(CRISPR)
微生物底盘
细胞
基因编辑
基因敲除
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职称材料
题名
基因组深度挖掘驱动微生物萜类化合物高效发现
被引量：
3
1
作者
雷茹
陶慧
刘天罡
机构
武汉大学药学院
出处
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024年第3期507-526,共20页
基金
国家重点研发计划(2023YFA0916200)。
文摘
萜类天然产物广泛分布于动物(包括海洋无脊椎动物)、植物、微生物中,具有复杂的化学结构和丰富的生物活性。人们通过从植物和微生物中直接分离提取的方式获得了大量萜类天然产物,然而随着越来越多化合物被发现,使用基于自然筛选的传统挖掘方式很难获得新的萜类天然产物。随着基因组测序技术和合成生物学使能技术的不断发展,我们进入了基因组挖掘驱动天然产物发现的时代,萜类天然产物的挖掘也进入了“井喷式”发现新阶段。针对基因组挖掘在微生物萜类天然产物发现方面的应用,本文综述了近年来使用的主要研究策略和最新研究进展,介绍了多种高效微生物底盘、基因组深度挖掘策略、人工智能与自动化平台等驱动的萜类化合物挖掘的最新研究进展,讨论了基因组挖掘萜类天然产物面临的挑战,展望了未来萜类化合物创新发现的发展趋势。通过在多种微生物中强化前体供应途径,人们打造了多个萜类化合物合成底盘,突破了异源合成萜类天然产物时“产量低”和“产物难获取”的瓶颈;针对萜类天然产物生物合成基因簇或萜类合酶进行深度挖掘,可以有效地解决“重复发现”和“集中度低”的难题;随着人工智能和自动化技术在合成生物学领域的发展和应用,萜类化合物的发现也进入了高通量智能发现时期,显著地改善了“研究通量低”的现状,高效获得了大量新结构萜类天然产物。在未来,更多萜类化合物将开发成药物、进入工业化生产应用,更多萜类“暗物质”会走进我们视野。
关键词
萜类天然产物
萜类合酶
微生物底盘
基因组挖掘
人工智能
自动化高通量平台
Keywords
terpenoid natural products
terpene synthases
microbial chassis
genome mining
artificial intelligence
automated high-throughput platform
分类号
Q819 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
CRISPR/Cas9技术在工业微生物中的应用
2
作者
张才达
祁永浩
米雅萱
张蕴之
秦浩杰
刘东
李小兵
任丽梅
机构
石家庄学院化工学院
美邦美和生物科技有限公司
出处
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1629-1637,共9页
基金
河北省高校应用技术研发中心平台(2020-4)资助项目。
文摘
近年来,通过基因编辑技术对工业微生物底盘细胞改造从而获得的优良细胞工厂,促进了农业、医学、环境、能源等领域的可持续发展,提高了人民的生活水平。微生物底盘细胞的改造离不开基因编辑,作为现阶段主要的基因编辑技术,规律间隔成簇短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/Cas9系统自被发现以来,依靠其低成本、高效率等编辑优点,被广泛用于工业微生物底盘细胞的改造。本文主要简述了以CRISPR/Cas9为基础而衍伸出的各种基因编辑技术,提出了常用的工业微生物对应底盘细胞的改造策略,以期为研究者在进行微生物底盘细胞改造时选择出合适的基因编辑方法。最后指出了CRISPR基因编辑技术面临的PAM位点的依赖性、脱靶效应和应用广泛性等问题。
关键词
规律间隔成簇短回文重复序列(CRISPR)
微生物底盘
细胞
基因编辑
基因敲除
Keywords
CRISPR
microbial chassis cell
gene editing
gene knockout
分类号
Q7 [生物学—分子生物学]
Q78 [生物学—分子生物学]
Q93 [生物学—微生物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基因组深度挖掘驱动微生物萜类化合物高效发现
雷茹
陶慧
刘天罡
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024
3
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职称材料
2
CRISPR/Cas9技术在工业微生物中的应用
张才达
祁永浩
米雅萱
张蕴之
秦浩杰
刘东
李小兵
任丽梅
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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