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行业动态 | 二萜香紫苏醇高效生物合成;合成生物学助推食用菌产业升级
创建时间:2022-11-21 14:53

行业动态资讯汇总:

1.二萜香紫苏醇高效生物合成;

2.能够「动态调控」拷贝数的单质粒系统;

3.合成生物学助推食用菌产业升级;

4.厦门大学结合计算方法探索酰基转移酶催化机制

一、二萜香紫苏醇高效生物合成

近日,中国科学院大连化学物理研究所周雍进研究员和团队在天然产物萜类合成生物学取得新进展。该研究团队在酿酒酵母中构建并优化二萜香紫苏醇生物合成生物学途径,通过构建微生物细胞工厂,通过引入异源萜类合成途径并改造内源代谢途径,有望实现高值萜类化合物高效合成。本研究还借助转录组学和代谢流分析技术揭示了二萜高效合成菌株的代谢流调控规律,为构建高效萜类合成细胞工厂提供了理论指导。(来源:遇见生物合成)
构建酵母细胞工厂实现香紫苏醇高效合成

二、能够「动态调控」拷贝数的单质粒系统

DNA 质粒,是合成生物学的核心角色,来将人为设计构建的遗传回路引入到细胞当中。该系统下,质粒的拷贝数在很大程度上取决于平衡时RepA单体形式和二聚体形式的比率。研究人员突变了RepA,并选择了其中二聚体形式最弱的版本RepAv7,最终成功地去除了负反馈。

而后,外加的枯茗酸(Cuminic acid)可以缓解CymRAM的抑制作用,来促进质粒的复制。最终,TULIP的应用数据成功表明:外加枯茗酸能够有效地动态调控质粒拷贝数,在所有测试的诱导水平下,质粒拷贝数可以在大约3-4小时(相当于3-5 代)内调整完成;稳定性上,不论拷贝数高低,TULIP都可以维持较长时间(超过 50代)。(来源:Nature Communications)
PSC101 质粒的复制调控系统
PSC101 改造为TULIP


三、合成生物学助推食用菌产业升级

在中国,以蘑菇为基础的可持续农业循环经济,已成为仅次于粮食、蔬菜和水果的第四大农业分支。近期,上海农业科学院食用菌遗传机制解析和应用创新团队发表在Cell子刊《Trends in Biotechnology》上的一篇文章,总结了近年来食用菌传统产业及新型应用的现状和问题,提出了利用合成生物学理念和技术助推食用菌产业升级的策略。

合成生物学的关键方法是使用设计、构建、测试和学习周期。而合成生物学哈工程依赖于可以从底盘上添加或者移除的底盘和零件——BioParts,它们通常采用可以表达离散功能的DNA序列。在这个循环中,BioParts促进了用于生物活性产物生物合成的基因回路的设计。开发蘑菇底盘可以为生产复杂代谢物提供一个有前途的平台,特别是当精心选择定制的蘑菇底盘并正确设计生物活性化合物的生物合成途径时。目前,开发能够高效、快速地将农林废弃物转化为高价值医药产品、食品和其他材料的蘑菇细胞工厂将克服上述问题。(来源:[1] Harnessing synthetic biology for mushroom farming;[2] https://www.saas.sh.cn/syj/xwzx/snxw1/content_36369)
合成生物学推动的蘑菇生物技术


三、厦门大学结合计算方法探索酰基转移酶催化机制

丙二酰-CoA:ACP转移酶(MAT)结构域在裂殖壶菌(Schizochytrium)和海洋细菌(Moritella marina、 Photobacterium profundum和Shewanella)多不饱和脂肪酸(PUFAs)生物合成的启动过程中起着重要作用。裂殖壶菌 (Schizochytrium) ,已被确立为阐明PUFAs合酶(PKS-like)系统的重要模式物种,是目前工业化发酵生产ω-3 LC-PUFAs的代表性微生物之一,它具有高生物量、高油脂含量、易培养等特点。因此,迫切需要剖析来自裂殖壶菌的PUFAs合酶的详细生物合成机制,以指导其PUFAs的生物合成。(来源:合成生物催化剂工程)
裂殖壶菌中丙二酰-CoA:ACP转移酶底物识别及催化机制研究