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堆肥微生物:过去,现在和未来 被引量:7
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作者 李季 王禄山 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1-3,共3页
我国城乡每年产生大量的有机废弃物(约55亿吨),如何实现这些废弃物的处理与利用关系到环境治理、土壤健康和农业的可持续发展,也关系到经济高质量、社会治理一体化和生态碳中和目标的全面实现。据估算,上述有机废弃物中氮、磷、钾养分... 我国城乡每年产生大量的有机废弃物(约55亿吨),如何实现这些废弃物的处理与利用关系到环境治理、土壤健康和农业的可持续发展,也关系到经济高质量、社会治理一体化和生态碳中和目标的全面实现。据估算,上述有机废弃物中氮、磷、钾养分储量高达7300万吨,超过全年化肥养分总量(约6000万吨),有机碳相当于10亿吨标准煤,约为我国能源消耗总量的1/5。 展开更多
关键词 有机废弃物 环境治理 可持续发展 碳中和 能源消耗总量 土壤健康 我国城乡 有机碳
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退火促进变性蛋白的正确折叠
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作者 黄清艺 杨留艳 沈庆涛 《电子显微学报》 北大核心 2025年第1期44-50,共7页
退火技术是冶金工业常用的热处理工艺,通过对金属、合金和半导体材料进行先加热后降温的处理,可以同步化其微观结构,改善其物理和化学性质。前期,本课题组率先把退火引入生物大分子的结构生物学研究,实现对生物大分子构象的同步化,进而... 退火技术是冶金工业常用的热处理工艺,通过对金属、合金和半导体材料进行先加热后降温的处理,可以同步化其微观结构,改善其物理和化学性质。前期,本课题组率先把退火引入生物大分子的结构生物学研究,实现对生物大分子构象的同步化,进而提高冷冻电镜解析分辨率。为了拓宽退火的应用,本文以绿色荧光蛋白(EGFP)为研究对象,对热变性的EGFP进行退火处理,发现退火处理的EGFP展现出更快的复性速度和更高的复性效率,这一发现有利于深入理解蛋白质折叠的机制,也为利用退火稳定和修复变性蛋白提供了理论基础和实验支撑。 展开更多
关键词 退火 蛋白质复性 负染电镜 绿色荧光蛋白
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非洲猪瘟病毒拮抗宿主抗病毒免疫分子机制研究进展 被引量:1
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作者 时梦晗 胡永新 +2 位作者 张友明 吴晓东 曹晶晶 《中国动物检疫》 CAS 2022年第12期83-95,共13页
非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)是核质巨DNA病毒,它引起的非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是一种高度接触性、致死性传染病。ASF的出现给全球养猪业和整个市场经济带来了巨大威胁和挑战。目前尚无针对ASF的有效疫苗,... 非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)是核质巨DNA病毒,它引起的非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是一种高度接触性、致死性传染病。ASF的出现给全球养猪业和整个市场经济带来了巨大威胁和挑战。目前尚无针对ASF的有效疫苗,而对ASFV感染机制和免疫逃逸机制认识的不足是制约商品化疫苗研究的主要因素。本文对ASFV的结构和生命周期进行了总结,并从先天性免疫反应、适应性免疫反应和程序性细胞死亡3个方面,对ASFV调控宿主抗病毒反应的分子机制进行了归纳,以期为ASFV致病机制研究和新型疫苗靶点研究提供参考。 展开更多
关键词 非洲猪瘟病毒 抗病毒免疫反应 疫苗 分子机制
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铁摄取调节蛋白Fur功能和作用模式的研究进展 被引量:3
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作者 于欣冉 李颖杰 +1 位作者 陈冠军 王禄山 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第6期618-636,共19页
铁是大多数生物必需的微量元素,在健康和疾病,尤其是宿主-病原菌互作过程中发挥着至关重要的作用.细菌胞内铁离子浓度的高低不仅是调节自身高亲和力铁运输系统表达的信号,更是病原菌产生毒素和其他必要毒力因子的关键调控因素.而另一方... 铁是大多数生物必需的微量元素,在健康和疾病,尤其是宿主-病原菌互作过程中发挥着至关重要的作用.细菌胞内铁离子浓度的高低不仅是调节自身高亲和力铁运输系统表达的信号,更是病原菌产生毒素和其他必要毒力因子的关键调控因素.而另一方面,超负荷的铁也会导致致命的细胞毒性.因此,生物体内铁稳态的维持受到严格控制,其中以铁摄取调节蛋白(ferric uptake regulator,Fur)的作用最为显著,其调控网络涵盖了细菌生命活动的各个方面.本综述将基于Fur的生物学功能,围绕其家族分类、结构特点和差异、调控网络和调控机制等方面进行总结和分析,以期为Fur和铁稳态调节等研究提供参考. 展开更多
关键词 铁摄取调节蛋白Fur FUR超家族 Fur结构 调节网络 作用模式
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细菌六型分泌系统的研究进展 被引量:3
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作者 孔天翔 赵依昕 +1 位作者 杜婧 李颖杰 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1273-1284,共12页
六型分泌系统(type VI secretion system,T6SS)作为一种广泛存在于革兰氏阴性细菌中的可收缩纳米装置,通过将有毒物质,即效应因子(effector)注射于真核或原核细胞体内,杀死真核捕食者或原核竞争对手.近年来,T6SS基因的多样性、纳米装置... 六型分泌系统(type VI secretion system,T6SS)作为一种广泛存在于革兰氏阴性细菌中的可收缩纳米装置,通过将有毒物质,即效应因子(effector)注射于真核或原核细胞体内,杀死真核捕食者或原核竞争对手.近年来,T6SS基因的多样性、纳米装置的组装和效应因子的致病机制等都获得了广泛关注,取得了重大的突破.本综述基于T6SS的基因组成、组件装配、效应因子种类和调节机制等,分析总结T6SS基因组成的多样性,不同元件组装机制和对应的结构基础,效应因子种类和致病机理,以及T6SS复杂的调控网络等方面的研究进展和未解决的问题,以期为T6SS的研究提供参考. 展开更多
关键词 六型分泌系统 基因多样性 组装元件 效应因子 调控网络
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还原伴侣对细胞色素P450酶MycG功能调控的研究 被引量:1
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作者 杨超凡 姜玉超 +2 位作者 桑茉莉 李盛英 张伟 《合成生物学》 CSCD 2022年第3期587-601,共15页
细胞色素P450酶负责催化许多天然产物生物合成过程中的关键反应,是自然界中最具催化多样性的生物催化剂。还原伴侣蛋白对P450催化功能至关重要,在进化过程中两者之间通过融合或分离方式演化出多种不同的催化系统。还原伴侣与P450酶的适... 细胞色素P450酶负责催化许多天然产物生物合成过程中的关键反应,是自然界中最具催化多样性的生物催化剂。还原伴侣蛋白对P450催化功能至关重要,在进化过程中两者之间通过融合或分离方式演化出多种不同的催化系统。还原伴侣与P450酶的适配性往往是造成P450酶功能重建失败或低效的关键因素,也能够影响和改变P450酶的催化功能和性质。不同还原伴侣与P450酶的组合与互作如何影响P450酶的催化功能、催化效率和产物分布是值得深入探究的科学问题。本研究以还原伴侣蛋白RhFRED和P450酶MycG为研究对象,通过构建不同的融合和分离蛋白组合,系统研究了还原伴侣与P450酶的适配和相互作用模式对P450酶催化功能的影响。将RhFRED两个结构功能域拆解为两个独立蛋白FMN和Fe_(2)S_(2),与P450酶MycG三者之间利用还原伴侣工程构建分离或融合型蛋白,通过体外生化反应探究不同组合方式下MycG对底物麦新米星M-Ⅳ催化功能以及电子传递效率的影响。在构建的20个还原伴侣与P450酶的“非天然”催化组合中,16个组合能够成功重建MycG的催化功能,其中12个组合中MycG能够催化产生3种氧化产物麦新米星M-Ⅰ、M-Ⅱ和M-Ⅴ以及1种脱甲基产物dMe-M-Ⅳ;4个组合仅产生氧化产物M-Ⅰ、M-Ⅱ和M-Ⅴ;剩余4个组合未检测到任何反应产物。通过模拟自然进化,系统研究了还原伴侣与P450酶构成的3种不同催化系统(单、双、三组分)以及单组分和双组分系统中不同的蛋白组织形式对MycG催化功能和性质的影响,结果表明不同还原伴侣系统和组合/组织方式能够通过蛋白-蛋白相互作用显著影响P450的催化功能、催化效率和催化性质。 展开更多
关键词 细胞色素P450酶 还原伴侣 MycG RhFRED 还原伴侣工程
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基于紫外诱变与生物合成基因簇倍增的多氧霉素高产菌株构建 被引量:1
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作者 刘如欣 杜磊 +3 位作者 徐晓庆 丁金鹏 张伟 李盛英 《合成生物学》 2020年第5期609-620,共12页
多氧霉素是一种抑制几丁质生物合成的广谱抗真菌类抗生素,对多种真菌引起的农作物病害具有显著的防治效果,且对人和动植物无害,是一种绿色安全的生物农药,目前仍然是全球应用最广泛的抗真菌农药之一。多氧霉素的主要作用机制在于竞争性... 多氧霉素是一种抑制几丁质生物合成的广谱抗真菌类抗生素,对多种真菌引起的农作物病害具有显著的防治效果,且对人和动植物无害,是一种绿色安全的生物农药,目前仍然是全球应用最广泛的抗真菌农药之一。多氧霉素的主要作用机制在于竞争性抑制真菌细胞壁合成中几丁质合成酶的活性,因此对农作物真菌病害具有显著的防治效果。现代农业的发展对于绿色生物农药的需求日益增长,本研究的目的是构建多氧霉素关键活性成分——多氧霉素B的高产菌株。从一株自土壤环境中分离得到的金色链霉菌(Streptomyces ansochromogenes)出发,首先通过紫外诱变初步筛选多氧霉素B的高产突变菌株;然后利用ExoCET直接克隆技术对多氧霉素基因簇pol进行克隆,并在基因簇第1个基因上游分别添加原始启动子和kasOp*强启动子,通过整合酶phiC31将基因簇整合到突变株染色体上构建pol倍增菌株,HPLC-MS检测比较多氧霉素B的产量。通过紫外诱变育种和筛选获得了链霉菌突变株Pol-12菌株,其产量较野生型菌株提高了1.2倍。为进一步提高多氧霉素产量,利用ExoCET直接克隆技术将pol克隆至p15A载体,并通过接合转移转化Pol-12菌株获得pol倍增菌株S.ansochromogenes Pol-12::Pori-pol(M1)和S.ansochromogenes Pol-12::PkasOp*-pol(M2)。与受体菌Pol-12相比,菌株M1和M2多氧霉素B的产量分别提高了22倍和33倍。因此得出结论:紫外随机诱变育种联合基因工程定向育种可有效应用于多氧霉素高产菌株的构建,增加基因簇的拷贝数以及强启动子插入有效提高了多氧霉素B的产量。 展开更多
关键词 多氧霉素 链霉菌 紫外诱变 ExoCET直接克隆 基因工程育种
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酿酒酵母关联多药耐受性转录因子Yrr1p的研究进展
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作者 曹文妍 王心凝 +2 位作者 沈煜 李在禄 鲍晓明 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期148-154,共7页
Yrr1p(for yeast Reveromycin A resistance)是含有锌指结构、关联多药耐受性的转录因子,在介导酿酒酵母耐药及抑制物抗性方面具有重要作用。本文回顾了Yrr1p的发现过程,综述了Yrr1p的结构与功能的关系及其介导酿酒酵母对4-硝基喹啉-N-... Yrr1p(for yeast Reveromycin A resistance)是含有锌指结构、关联多药耐受性的转录因子,在介导酿酒酵母耐药及抑制物抗性方面具有重要作用。本文回顾了Yrr1p的发现过程,综述了Yrr1p的结构与功能的关系及其介导酿酒酵母对4-硝基喹啉-N-氧化物、水杨酸、戴森锰锌及香草醛等抑制物的耐受机制。其中,Yrr1p介导香草醛耐受性机制与其他药物不同。并概括了Yrr1p与其同源转录因子Yrm1p、Pdr8p,以及上级调控因子Pdr1p、Pdr3p之间的调控关系。转录因子Yrr1p的研究对微生物耐药性研究以及构建高抗性微生物细胞工厂具指导意义。 展开更多
关键词 Yrr1p 转录因子 耐受性 酿酒酵母
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普通冷冻透射电子显微镜表征LiPxSy类固态电解质高分辨像的方法 被引量:1
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作者 李小菊 隋海燕 王延涛 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期308-314,共7页
本文采用配备冷冻样品杆的普通透射电子显微镜,探索固态电池中LiPS类电解质材料的物相结构和高分辨晶格像的表征方法。LiPS类电解质具有很高的导离子率,是理想的固态电解质材料,但该类电解质性质敏感,对空气的不稳定性导致其任何处理均... 本文采用配备冷冻样品杆的普通透射电子显微镜,探索固态电池中LiPS类电解质材料的物相结构和高分辨晶格像的表征方法。LiPS类电解质具有很高的导离子率,是理想的固态电解质材料,但该类电解质性质敏感,对空气的不稳定性导致其任何处理均需要惰性气体环境。试验探索表明,利用在全程液氮中冷冻转移的手段,可以有效保留LiPS类电解质材料的物相,但受样品表面凝结冰的影响,冷冻低剂量(low dose)模式很难获得高分辨晶格像。通过冷冻杆升温(升温过程中冷冻杆shutter需呈打开状态)、而后常温表征的手段,成功获得了LiPS类电解质材料较理想的高分辨晶格像。 展开更多
关键词 冷冻 透射电子显微镜 固态电池电解质 高分辨晶格像
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适于二代燃料乙醇生产酿酒酵母的精准构制 被引量:2
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作者 赵建志 李洪兴 +3 位作者 王心凝 沈煜 侯进 鲍晓明 《生物产业技术》 2018年第4期74-83,共10页
以木质纤维素为原料的二代燃料乙醇工业生产对发酵微生物的基本要求,一是可对木质纤维素组分中的全糖发酵,二是对预处理过程产生的毒性物质具有高耐受性。酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是具有优良生产性能的传统乙醇发酵生产菌株... 以木质纤维素为原料的二代燃料乙醇工业生产对发酵微生物的基本要求,一是可对木质纤维素组分中的全糖发酵,二是对预处理过程产生的毒性物质具有高耐受性。酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是具有优良生产性能的传统乙醇发酵生产菌株,是适合包括二代燃料乙醇等生物基化合物转化的理想底盘细胞。近30年来,利用理性代谢工程改造、非理性适应性进化以及新兴起的合成生物学等策略,对酿酒酵母进行精准构制,极大地提高了其二代燃料乙醇生产的产业化性能。综述了适于二代燃料乙醇生产酿酒酵母精准构制过程中的己糖和戊糖代谢途径工程、辅酶工程、糖转运蛋白、抗性元件发掘以及产业化推进等方面的研究进展。 展开更多
关键词 木质纤维素 戊糖代谢 耐受性 二代燃料乙醇 产业化
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ExoCET-BAC策略高效抓取和组装高AT含量基因组大片段
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作者 姜婵娟 崔天琦 +4 位作者 孙洪娈 焦念志 符军 张友明 王海龙 《合成生物学》 CSCD 2022年第1期238-251,共14页
基因克隆是解析基因功能的重要手段,但仍有很多基因难以克隆,比如高AT含量(>60%)基因组来源的DNA。ExoCET克隆技术通过联合核酸外切酶介导的体外同源重组和大肠杆菌RecET重组酶介导的细胞内同源重组,不仅能从微生物基因组中靶向抓取&... 基因克隆是解析基因功能的重要手段,但仍有很多基因难以克隆,比如高AT含量(>60%)基因组来源的DNA。ExoCET克隆技术通过联合核酸外切酶介导的体外同源重组和大肠杆菌RecET重组酶介导的细胞内同源重组,不仅能从微生物基因组中靶向抓取>100 kb的大片段,而且能高效组装>13个DNA片段,是基因克隆的有力工具,迄今未有利用ExoCET技术从AT含量>63%的基因组克隆大片段的报道。本研究以AT含量为69%的海洋单细胞光合蓝细菌原绿球藻MIT 9301菌株的基因组为研究对象,探究了利用ExoCET技术进行高AT含量基因组大片段克隆的最佳条件。结果显示:①在核酸外切酶介导的体外同源重组时使用Gibson体系较T4聚合酶体系能获得更高的克隆效率;②载体应选择单拷贝的细菌人工染色体(BAC),多拷贝质粒载体会导致克隆失败;③ExoCET可以从原绿球藻基因组上抓取>80 kb的大片段,并且能以100%的正确率组装11个3 kb的DNA片段;④可以一步同时抓取4个7~20 kb的基因组大片段。大规模基因组测序显示高AT含量生物占比超过30%,该研究建立的ExoCET-BAC策略将为高AT含量生物的基因组功能研究提供高效使能技术。 展开更多
关键词 难克隆DNA 高AT含量 基因组 同源重组 直接克隆 DNA组装 ExoCET
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