数据驱动的机器学习(ML)方法为复杂发酵过程建模与优化提供了有力工具,但往往依赖大规模实验数据集,这在低通量微生物发酵体系中难以实现。本研究提出一种遗传算法(GA)辅助的自适应采样策略,将GA与人工神...
微生物多样性源于进化过程对基因组与表型性状的塑造。本研究以非常规酵母解脂耶氏酵母(*Yarrowia lipolytica*)为对象,对来自全球多样环境的126株菌株进行全基因组测序与表型分析,揭示了...
芳香族化合物微生物合成常受限于多步代谢途径的复杂性。本研究构建了基于细胞色素P450BM3的即插即用系统,通过结构引导的定向进化获得高区域选择性和对映选择性的酶突变体,并在解脂耶氏酵母中实现(R)-苯...
甘草素(Liquiritigenin, LIG)是一种具有抗氧化、抗炎等多种生物活性的天然黄酮类化合物,在食品、医药和化妆品领域应用前景广阔。本研究以酿酒酵母为底盘细胞,通过系统比较p-香豆酸合成路径...
掌叶大黄(*Rheum tanguticum*)是珍稀药用植物,野生资源因过度采挖而濒临枯竭,离体快繁体系中的愈伤组织褐变成为产业化瓶颈。本研究综合电镜观察、代谢组学、转录组学及生理生化测定,系统解析...
穗花杉双黄酮类双黄酮化合物具有显著的神经保护活性,但天然含量极低、化学合成困难,制约了其开发应用。本研究通过多层级工程策略改造大肠杆菌平台,系统优化了关键P450酶GbCYP90J6的氧化偶联模块——...
薰衣草醇及其乙酸酯——乙酸薰衣草酯,是薰衣草精油中独特的"不规则"单萜成分,在食品和化妆品行业应用广泛。受限于植物提取的低产量与高成本,构建微生物细胞工厂成为可持续替代方案。本研究首次在大肠杆菌中实现...
东莨菪内酯(Scopoletin)是一种植物来源的香豆素类化合物,具有抗炎、抗菌、抗结核、降血压等多种药理活性,传统上依赖植物提取获得,效率低且环境负担重。本研究以酿酒酵母为底盘细胞,通过逐步整合10...
D-塔格糖是一种低热量稀有糖,具有多种促进健康的生理功能。本研究以酿酒酵母为底盘宿主,建立基于内源GAL调控系统的荧光高通量筛选平台,对氧化还原途径关键酶木糖还原酶SsXR进行定向进化,获得F128M...
柚皮苷是一种具有抗氧化和降脂活性的黄烷酮-7-O-二糖,传统上通过植物提取获得,但产率低且受季节限制。本研究将柚皮苷生物合成途径划分为独立功能模块,在酿酒酵母中实现了从葡萄糖到柚皮苷的从头生物合成。通...
辛弗林是酸橙中含量最丰富的活性生物碱,具有抗炎、抗氧化等多种药理活性,但植物提取法受限于天然含量低、提取效率差和纯化步骤复杂。本研究首次在大肠杆菌中实现了辛弗林的从头生物合成——通过体外酶催化验证三条...
牛乳铁蛋白(bLF)是 dairy 行业最昂贵的原料成分,天然产量低(0.5 g/L)且纯化流程冗长。本研究在毕赤酵母 KM71-H 菌株中实现了重组牛乳铁蛋白(rbLF)的胞外分泌表达,系统比较了其...