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开发基因敲除综合实验完善基因工程实验教学被引量：1: 2021年; 基因编辑技术是基因工程领域的最新发展和最基础的技术手段,常规的基因工程实验教学以基因克隆和表达实验为主,缺乏对基因编辑技术的训练。通过创新基因工程实验教学实践过程,优化基因克隆表达实验内容,结合成熟科研项目,开发了基因敲除实验内容,实施四年来效果良好,使学生对基因组编辑技术有所了解,在基因操作技能上有所提高。; 冯远航朱勇刘双陈涛; 关键词：基因敲除基因工程实验教学

代谢工程方法改造大肠杆菌生产胸苷被引量：1: 2015年; 胸苷是抗艾滋病药物司他夫定(3′-脱氧-2′,3′-双脱氢胸苷)和叠氮胸苷的重要前体物质。应用代谢工程方法对大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)生物合成胸苷进行了研究。通过敲除E.coli BL21嘧啶回补途径的deo A、tdk和udp三个基因,BS03工程菌株能够积累21.6 mg/L胸苷。为了增加合成胸苷前体物核糖-5-磷酸和NADPH的供给,进一步敲除pgi和pyr L使工程菌BS05胸苷的产量提高到90.5 mg/L。而通过过表达胸苷合成途径的ush A、thy A、dut、ndk、nrd A和nrd B六个基因,菌株BS08胸苷的产量能达到272 mg/L。通过分批补料发酵,BS08最终可以积累1 248.8 mg/L的胸苷。本研究结果表明经过代谢工程改造的E.coli BL21具有良好的胸苷合成能力和应用潜力。; 李思梦李晓静陈涛; 关键词：代谢工程胸苷

从阿维菌素获得诺贝尔奖到中国创造被引量：20: 2016年; 纵观世界历史,大国崛起无不伴随着科技的兴起和机制体制的突破。来自大自然的天然产物对于人类的健康起到非常重要的作用,从抗肿瘤明星分子紫杉醇到挽救了无数人生命的抗感染药物青霉素,从治疗代谢疾病到营养保健,都离不开天然产物。此外,还有大量天然产物资源没有被开发过。而随着阿维菌素的发现者Satoshiōmura教授和William C.Campbell博士,及青蒿素的发现者屠呦呦研究员因为这两种天然产物在治疗寄生虫感染病和疟疾上的应用而获得2015年诺贝尔生理与医学奖后,天然产物有望迎来其发展的第二个黄金时代。我国是世界工厂也是天然药物的资源大国,为了实现产业升级,弯道超车,实现大国崛起的中国梦,我国科学家在"十二五"期间围绕着天然产物的高产和创新两大主题开展了富有成效的合成生物学研究。阿维菌素是由阿维链霉菌产生的高效低毒生物杀虫剂,其原料产能占国际市场的100%。但我国原有生产菌株的单位发酵产量较低,高消耗、高污染、片面追求生产规模的粗放型发展模式已经成了阻碍低碳经济持续高速发展的瓶颈。如何从根本上解决问题,提高生产菌株的单位发酵产量和原料利用率,降低能耗和生产成本,减少环境污染,是促进我国从"发酵大国"向"发酵强国"转变的关键。本文以阿维菌素为例,综述其基础研究的技术发展,特别是中国科学院微生物研究所引入合成生物学技术,将阿维菌素的单位产量提高了1000倍,至9 g/L,在内蒙古新威远与阿维菌素产业联盟的公司应用,迫使默克公司全面退出阿维菌素历史舞台,从而引领产业迅速发展的过程,为我国其它天然产物生物制造品种的改良提供思路和方法。; 陈金松刘梅张立新; 关键词：阿维菌素合成生物学

Interrogation of Streptomyces avermitilis for efficient production of avermectins被引量：10: 2016年; The 2015 Nobel Prize in Physiology or Medicine has been awarded to avermectins and artemisinin,respectively.Avermectins produced by Streptomyces avermitilis are excellent anthelmintic and potential antibiotic agents.Because wild-type strains only produce low levels of avermectins,much research effort has focused on improvements in avermectin production to meet the ever increasing demand for such compounds.This review describes the strategies that have been widely employed and the future prospects of synthetic biology applications in avermectin yield improvement.With the help of genome sequencing of S.avermitilis and an understanding of the avermectin biosynthetic/regulatory pathways,synthetic and systems biotechnology approaches have been applied for precision engineering.We focus on the design and synthesis of biological chassis,parts,devices,and modules from diverse microbes to reconstruct and optimize their dynamic processes,as well as predict favorable effective overproduction of avermectins by a 4Ms strategy(Mine,Model,Manipulation,and Measurement).; Jinsong ChenMei LiuXueting LiuJin MiaoChengzhang FuHeyong GaoRolf MullerQing ZhangLixin Zhang; 关键词：AVERMECTINS

一种基于二代测序辨识短串联重复序列长度变异的新方法及其在人类遗传疾病研究中的应用（英文）: 2016年; 二代测序技术的涌现推动了基因组学研究,特别是在疾病相关的遗传变异研究中发挥了重要作用.虽然大多数遗传变异类型都可以借助于各种二代测序分析工具进行检测,但是仍然存在局限性,比如短串联重复序列的长度变异.许多遗传疾病是由短串联重复序列的长度扩张导致的,尤其是亨廷顿病等多种神经系统疾病.然而,现在几乎没有工具能够利用二代测序检测长度大于测序读长的短串联重复序列变异.为了突破这一限制,我们开发了一个全新的方法,该方法基于双末端二代测序辨识短串联重复序列长度变异,并可估计其扩张长度,将其应用于一项基于全外显子组测序的运动神经元疾病临床研究中,成功地鉴定出致病的短串联重复序列长度扩张.该方法首次原创性地利用测序读长覆盖深度特征来解决短串联重复序列变异检测问题,在人类遗传疾病研究中具有广泛的应用价值,并且对于其他二代测序分析方法的开发具有启发性意义.; 严章明王瑶刘珂向书念孙之荣; 关键词：短串联重复序列运动神经元疾病

利用合成生物学技术深入挖掘放线菌中活性次级代谢产物被引量：3: 2013年; 放线菌是一类能够产生丰富生物小分子药物的微生物,对人类的健康事业做出了杰出的贡献。但近几十年来,来源于微生物并最终上市的药物越来越少,而病原菌的抗药性问题却越发严重,人们对新药的期待越来越迫切。本文介绍了近十年里发展迅速的合成生物学对微生物次级代谢产物研发的促进作用。合成生物学以工程化的思想对生命系统进行设计与改造,使传统方法难以获取的放线菌次级代谢产物通过外源宿主得以产生,充分利用了自然界的资源;此外,对次级代谢基因簇的合理设计和对生物元件的应用不仅使人们获得了自然界中原本不存在的新化合物,还能使某些具有广泛应用价值药物的产量得以显著提高;最后,还介绍了合成生物学领域近些年DNA组装的新技术和新方法,为从事次级代谢产物研发的工作者提供便利。; 白超弦卓英张立新; 关键词：放线菌次级代谢产物合成生物学

一体化生物加工过程生产乙醇的研究进展被引量：2: 2016年; 一体化生物加工过程(consolidated bioprocessing,CBP)指通过对理想底盘微生物的开发和利用来实现一步转化木质纤维素为生物产品的生物加工程序。本文回顾了一体化生物加工过程的研究背景,简述了其开发理念和技术路线,全面综述了近年来该技术在转化木质纤维素生产二代生物乙醇研究中的不同策略及最新的研究进展。分析了CBP系统中自然菌株、重组菌株和共培养菌株在转化木质纤维素生产生物乙醇时的优点和瓶颈因素。研究了基因工程、代谢工程等工程手段和技术在克服此技术中的阻碍性因素及提升乙醇得率等方面的应用价值和潜力。最后,论述了组学及合成生物学等新兴生物技术对CBP生物乙醇的贡献和二代生物乙醇的商业化发展现状及CBP乙醇未来所面临的机遇与挑战。; 李心利朱玉红汪保卫付晶王智文陈涛; 关键词：木质纤维素生物乙醇生物技术

多元模块工程在代谢工程中的应用与研究进展: 2016年; 随着代谢工程理论体系的发展,代谢工程的研究方法目前已从对单一途径的调控转变为对整个代谢网络的全局调控。同时,为了在工业微生物领域实现与化学工业生产规模相当的生物炼制过程,代谢工程需要一套通用的菌株优化策略。其中关键问题之一,是解决代谢通量的不平衡。本文介绍了基于传统的理性代谢工程与近年来兴起的组合工程中存在的问题,研究者提出了一种模块化的代谢网络优化策略——多元模块工程(multivariate modular metabolic engineering,MMME)。阐述了多元模块工程的原理和方法,列举了其常用的调控技术和手段,在此基础上综述了近年来模块化策略在代谢工程领域的应用进展,提出了该策略面临的主要问题并展望了其未来的发展方向。; 刘丁玉孟娇王智文陈涛赵学明; 关键词：代谢工程合成生物学

体外苏氨酸循环固碳途径的构建被引量：1: 2017年; 乙酰CoA是生物体代谢过程中重要的代谢物,也是许多有价值产品合成的前体物质。然而传统途径中通过丙酮酸脱羧生成乙酰CoA碳得率较低,因此构建一条高效的乙酰CoA合成途径具有重要的意义。由于在体外验证文献报道的高碳摩尔得率合成乙酰CoA的苏氨酸循环固碳途径,有较重要的理论意义和应用价值。因此在体外构建了苏氨酸循环固碳途径合成乙酰CoA,通过分段加酶的方式将其在体外进行了验证。在体外验证时,以丙酮酸为底物,则丝氨酸脱氨酶(Tdc B)为循环途径的最后一步反应。结果表明,当加入途径中除丝氨酸脱氨酶之外的酶时,测得的乙酰CoA浓度约1.5 mmol/L,待反应达到平衡时,加入丝氨酸脱氨酶,丝氨酸转化为丙酮酸,丙酮酸再次进入循环,乙酰CoA的量增加了约0.2 mmol/L,由此得出结论在体外苏氨酸循环实现了固碳。; 巨晓芝袁倩倩马春玲肖冬光马红武; 关键词：体外乙酰 COA

大肠杆菌生产L-组氨酸研究进展被引量：2: 2016年; L-组氨酸可用于生物医药领域治疗多种疾病,并且其生物合成路径广泛分布在细菌、古细菌、低等真核生物以及植物中。由于组氨酸的生物合成路径较长,调控机制复杂,一直是研究的热点。该文对大肠杆菌中L-组氨酸的生物合成路径进行了概述,同时综述了当前国内外生产L-组氨酸大肠杆菌的研究进展,最后结合当前的研究进展进行了展望。; 康培张亚刘双王智文陈涛; 关键词：L-组氨酸生物合成途径降解途径大肠杆菌

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国家重点基础研究发展计划(2012CB725203)

文献类型

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