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植物合成生物学的现在与未来
被引量：
5
1
作者
邵洁
刘海利
王勇
《合成生物学》
2020年第4期395-412,共18页
得益于近年来系统生物学和分子生物学等多方面技术的发展,合成生物学的研究对象正逐步过渡到更为复杂的多细胞体系。因此植物合成生物学正成为合成生物学的“下一篇章”。植物拥有丰富的内膜系统和细胞器、高度特化的生物合成基因簇、...
得益于近年来系统生物学和分子生物学等多方面技术的发展,合成生物学的研究对象正逐步过渡到更为复杂的多细胞体系。因此植物合成生物学正成为合成生物学的“下一篇章”。植物拥有丰富的内膜系统和细胞器、高度特化的生物合成基因簇、精细的代谢调控网络,为开展相关研究提供了理想的模式体系。以植物为底盘的合成生物学研究,如设计检测环境变化的植物传感器、开发精准修饰的基因编辑技术、建立高效异源合成代谢途径等,不仅有助于人类加深对复杂生命运行规律的理解,还有望为解决农业生产、生物制药、能源环境等方面的困境与难题提供新策略,实现可持续发展。本文总结近期植物合成生物学在基础研究方面的进展,主要涉及元件的表征定量标准化、遗传装置的理性设计、使能技术的开发应用,还在此基础上回顾了该领域在农业和工业的实际应用,提出未来发展亟需解决的问题及延伸应用。
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关键词
植物合成生物学
底盘系统
使能技术
农业发展
天然产物
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职称材料
柱式法和磁珠法提取原油脱氧核糖核酸
2
作者
熊驷骏
陶建强
+6 位作者
万云洋
胡春余
樊宝旭
杨元亮
徐朋朋
高志卫
赵国屏
《中国石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期224-230,共7页
直接提取原油脱氧核糖核酸(DNA)是分析原油微生物群落和多样性最基础、最重要的第一步。分别用柱式法(SE)和磁珠法(ME)提取12份原油样品的微生物基因组总DNA,并通过因美纳(Illumina)高通量测序进一步分析其微生物多样性和群落差异。结...
直接提取原油脱氧核糖核酸(DNA)是分析原油微生物群落和多样性最基础、最重要的第一步。分别用柱式法(SE)和磁珠法(ME)提取12份原油样品的微生物基因组总DNA,并通过因美纳(Illumina)高通量测序进一步分析其微生物多样性和群落差异。结果表明:SE的DNA质量浓度和纯度(A260/A280比值,其中A为吸光度)分别为20.17±31.83 ng/μL和1.01±0.63,ME的DNA质量浓度和纯度分别为11.14±17.27 ng/μL和1.29±0.20;SE检出30门和507属,ME检出38门和677属,其中未分类属和未培养属的相对含量分别为1.12%和0.20%(SE)、1.24%和1.10%(ME);两种方法均检测到专有属(SE专有65属,ME专有235属),SE检出油藏微生物如地杆菌属(Geobacter)等,ME检出疑似油藏微生物如黄杆菌属(Xanthobacter);两种方法在原油DNA提取方面各有优劣,SE提取质量浓度高并对油藏微生物有更好响应,ME检测微生物多样性能力略强,但两种方法在分类学水平上均有较强的偏向性。
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关键词
DNA提取
柱式法
磁珠法
微生物多样性
微生物群落
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职称材料
构建酿酒酵母细胞工厂从头合成倍半萜类化合物α-新丁香三环烯和β-石竹烯
被引量：
8
3
作者
李晓东
杨成帅
+2 位作者
王平平
严兴
周志华
《合成生物学》
CSCD
2021年第5期792-803,共12页
倍半萜类化合物(sesquiterpenoids)α-新丁香三环烯(α-neoclovene)和β-石竹烯(β-caryophyllene)都是人参挥发油中的主要组成成分,不仅具有重要的药用开发价值,而且在高能量密度生物能源的开发中也受到关注。然而,它们在人参和其他植...
倍半萜类化合物(sesquiterpenoids)α-新丁香三环烯(α-neoclovene)和β-石竹烯(β-caryophyllene)都是人参挥发油中的主要组成成分,不仅具有重要的药用开发价值,而且在高能量密度生物能源的开发中也受到关注。然而,它们在人参和其他植物中含量均十分稀少且难以分离纯化,其开发与应用研究严重滞后。本研究利用天然产物合成生物学的方法,以BY4742为出发菌株构建了高产倍半萜类化合物前体FPP的通用底盘菌株SQTBY03。在此底盘菌株中异源表达了密码子优化的植物内生真菌Hypoxylon sp.EC38来源的多产物倍半萜合酶元件基因ec38-cs和黄花蒿(Artemisia annua)来源的倍半萜合酶元件基因QHS1,分别构建了合成α-新丁香三环烯和β-石竹烯的两个倍半萜细胞工厂NCVBY01和CPLBY01。细胞工厂NCVBY01的主要倍半萜产物为α-新丁香三环烯(>39%),细胞工厂CPLBY01的主要产物为β-石竹烯(>96%)。它们的摇瓶发酵产量分别达到25.8 mg/L和250.4 mg/L。通过在1.3 L发酵罐中进行批次补料发酵,细胞工厂NCVBY01合成α-新丁香三环烯的产量达到了487.1 mg/L,为目前首次在微生物细胞工厂中合成α-新丁香三环烯;CPLBY01合成β-石竹烯的产量达到2949.1 mg/L,为目前报道的最高水平。上述研究成果为α-新丁香三环烯和β-石竹烯的规模化制备提供新的途径。
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关键词
倍半萜类
酿酒酵母
细胞工厂
α-新丁香三环烯
β-石竹烯
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职称材料
题名
植物合成生物学的现在与未来
被引量：
5
1
作者
邵洁
刘海利
王勇
机构
中国科学院
上海
植物
生理生态研究所
中国科学院
大学
出处
《合成生物学》
2020年第4期395-412,共18页
基金
国家重点研发项目(2018YFA0900600)
中国科学院战略性先导科技专项(B类)(XDB27020202)
+5 种基金
国家自然科学基金(31670099、41876084)
中国科学院重点部署项目(XDPB0400和KFZD-SW-215)
上海市科委自然科学基金(17ZR1435000)
上海市优秀学术带头人计划项目(20XD1404400)
中国科学院战略生物资源项目(ZSYS-016)
中国科学院国际合作项目(153D31KYSB20170121)。
文摘
得益于近年来系统生物学和分子生物学等多方面技术的发展,合成生物学的研究对象正逐步过渡到更为复杂的多细胞体系。因此植物合成生物学正成为合成生物学的“下一篇章”。植物拥有丰富的内膜系统和细胞器、高度特化的生物合成基因簇、精细的代谢调控网络,为开展相关研究提供了理想的模式体系。以植物为底盘的合成生物学研究,如设计检测环境变化的植物传感器、开发精准修饰的基因编辑技术、建立高效异源合成代谢途径等,不仅有助于人类加深对复杂生命运行规律的理解,还有望为解决农业生产、生物制药、能源环境等方面的困境与难题提供新策略,实现可持续发展。本文总结近期植物合成生物学在基础研究方面的进展,主要涉及元件的表征定量标准化、遗传装置的理性设计、使能技术的开发应用,还在此基础上回顾了该领域在农业和工业的实际应用,提出未来发展亟需解决的问题及延伸应用。
关键词
植物合成生物学
底盘系统
使能技术
农业发展
天然产物
Keywords
plant synthetic biology
chassis
enabling technology
agricultural development
natural products
分类号
Q81 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
柱式法和磁珠法提取原油脱氧核糖核酸
2
作者
熊驷骏
陶建强
万云洋
胡春余
樊宝旭
杨元亮
徐朋朋
高志卫
赵国屏
机构
中国
石油大学(北京)油气资源与工程全国
重点
实验室
中国
石油大学(北京)地层微
生物
资源与应用研究
中心
中国
石油大学(北京)油气污染防治北京市
重点
实验室
中国
石油大学(北京)非常规油气
科学
技术研究院
中石化新疆新春石油开发有限责任公司
中国科学院
上海
植物
生理生态研究所
中国科学院分子植物科学卓越创新中心合成生物学重点实验室
出处
《中国石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期224-230,共7页
基金
中国石油战略合作科技专项(ZLZX2020010805,ZLZX2020020405)
中国石油大学(北京)前瞻导向项目(ZX20190209)
+1 种基金
国家科技重大专项(2016ZX05050011,2016ZX05040002)
中国石油大学(北京)地层微生物资源与应用研究中心多学科联合创新创业实验室(第四批)项目。
文摘
直接提取原油脱氧核糖核酸(DNA)是分析原油微生物群落和多样性最基础、最重要的第一步。分别用柱式法(SE)和磁珠法(ME)提取12份原油样品的微生物基因组总DNA,并通过因美纳(Illumina)高通量测序进一步分析其微生物多样性和群落差异。结果表明:SE的DNA质量浓度和纯度(A260/A280比值,其中A为吸光度)分别为20.17±31.83 ng/μL和1.01±0.63,ME的DNA质量浓度和纯度分别为11.14±17.27 ng/μL和1.29±0.20;SE检出30门和507属,ME检出38门和677属,其中未分类属和未培养属的相对含量分别为1.12%和0.20%(SE)、1.24%和1.10%(ME);两种方法均检测到专有属(SE专有65属,ME专有235属),SE检出油藏微生物如地杆菌属(Geobacter)等,ME检出疑似油藏微生物如黄杆菌属(Xanthobacter);两种方法在原油DNA提取方面各有优劣,SE提取质量浓度高并对油藏微生物有更好响应,ME检测微生物多样性能力略强,但两种方法在分类学水平上均有较强的偏向性。
关键词
DNA提取
柱式法
磁珠法
微生物多样性
微生物群落
Keywords
DNA extraction
spincolumn based extraction method
magnetisable solid phase extraction method
microbial diversity
microbial community
分类号
Q503.23 [生物学—生物化学]
TE99 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
构建酿酒酵母细胞工厂从头合成倍半萜类化合物α-新丁香三环烯和β-石竹烯
被引量：
8
3
作者
李晓东
杨成帅
王平平
严兴
周志华
机构
中国科学院
分子
植物
科学
卓越
创新
中心
中国科学院
大学
中国科学院
深圳先进技术研究院
出处
《合成生物学》
CSCD
2021年第5期792-803,共12页
基金
国家重点研发计划(2019YFA0904300)
国家自然科学基金(31921006)。
文摘
倍半萜类化合物(sesquiterpenoids)α-新丁香三环烯(α-neoclovene)和β-石竹烯(β-caryophyllene)都是人参挥发油中的主要组成成分,不仅具有重要的药用开发价值,而且在高能量密度生物能源的开发中也受到关注。然而,它们在人参和其他植物中含量均十分稀少且难以分离纯化,其开发与应用研究严重滞后。本研究利用天然产物合成生物学的方法,以BY4742为出发菌株构建了高产倍半萜类化合物前体FPP的通用底盘菌株SQTBY03。在此底盘菌株中异源表达了密码子优化的植物内生真菌Hypoxylon sp.EC38来源的多产物倍半萜合酶元件基因ec38-cs和黄花蒿(Artemisia annua)来源的倍半萜合酶元件基因QHS1,分别构建了合成α-新丁香三环烯和β-石竹烯的两个倍半萜细胞工厂NCVBY01和CPLBY01。细胞工厂NCVBY01的主要倍半萜产物为α-新丁香三环烯(>39%),细胞工厂CPLBY01的主要产物为β-石竹烯(>96%)。它们的摇瓶发酵产量分别达到25.8 mg/L和250.4 mg/L。通过在1.3 L发酵罐中进行批次补料发酵,细胞工厂NCVBY01合成α-新丁香三环烯的产量达到了487.1 mg/L,为目前首次在微生物细胞工厂中合成α-新丁香三环烯;CPLBY01合成β-石竹烯的产量达到2949.1 mg/L,为目前报道的最高水平。上述研究成果为α-新丁香三环烯和β-石竹烯的规模化制备提供新的途径。
关键词
倍半萜类
酿酒酵母
细胞工厂
α-新丁香三环烯
β-石竹烯
Keywords
sesquiterpenoids
Saccharomyces cerevisiae
cell factory
α-neoclovene
β-caryophyllene
分类号
Q939.9 [生物学—微生物学]
Q789 [生物学—分子生物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
植物合成生物学的现在与未来
邵洁
刘海利
王勇
《合成生物学》
2020
5
在线阅读
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职称材料
2
柱式法和磁珠法提取原油脱氧核糖核酸
熊驷骏
陶建强
万云洋
胡春余
樊宝旭
杨元亮
徐朋朋
高志卫
赵国屏
《中国石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
构建酿酒酵母细胞工厂从头合成倍半萜类化合物α-新丁香三环烯和β-石竹烯
李晓东
杨成帅
王平平
严兴
周志华
《合成生物学》
CSCD
2021
8
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职称材料
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