全球碳中和目标驱动下,微生物细胞工厂利用一碳(C1)原料的研究日益受到关注。本研究通过模块化整合四氢叶酸(THF)模块、甘氨酸裂解/合酶(GCS)模块、琥珀酸合成模块与能量供应模块,将大肠杆菌改造为能...
L-色氨酸是重要的芳香族氨基酸,其微生物发酵生产常受复杂调控网络制约。本研究对高产菌株W-24进行比较转录组分析,系统揭示了中心碳代谢、氨基酸合成及全局调控网络的转录重塑特征。研究鉴定了ArcA和As...
第二代生物燃料以木质纤维素生物质为原料,其商业化瓶颈之一在于微生物无法充分利用原料中的全部糖分。半纤维素中的木聚糖可占木质纤维素总糖的35%,却长期未被有效转化。本研究选取三株具有优良工业性状的天然酿...
氨基酸连续微生物发酵长期受制于途径控制不佳与细胞截留不足。本研究构建了一株兼具增强生物膜形成与蓝光激活代谢能力的大肠杆菌:生长期以氰胺诱导系统驱动fliA表达加速生物膜形成,生产期以光遗传工具pDaw...
假尿苷(Ψ)是mRNA疫苗与RNA药物稳定性修饰的关键核苷,但天然来源稀缺、化学合成成本高。本研究以UMP过量生产菌株为底盘,通过组装内源四酶下游通路、阻断假尿苷回收、改造转运系统、三层重构氨甲酰磷酸...
虎杖苷是一种具有药物开发潜力的生物活性二苯乙烯类化合物,但天然来源含量低、提取效率差。本研究通过系统代谢工程改造大肠杆菌,依次破解了白藜芦醇合酶(STS)可溶性差、糖基转移酶表达不足、前体供给受限、转...
谷氨酸棒状杆菌是蛋白质分泌、表面展示和谷氨酸生产的优良细胞工厂,但其复杂的细胞壁结构构成了生物大分子外泌的瓶颈。本研究以MtrAB双组分系统为靶点,通过肌醇沉默系统实现mtrAB表达的动态调控,在避免...
谷氨酸棒状杆菌是年产量超500万吨氨基酸的重要工业微生物,但现有CRISPR/Cas9编辑系统依赖外源DNA模板且多重编辑效率低下。本研究开发了MACBETH方法——将CRISPR/Cas9与胞苷脱氨...
工业酶生产对微生物表达系统提出三重需求:无抗生素抗性标记、诱导剂成本低廉、蛋白可分泌至胞外。本研究利用CRISPR-Cpf1基因编辑技术,敲除谷氨酸棒杆菌的丙氨酸消旋酶基因`alr`与谷氨酸消旋酶基因...
谷氨酸棒状杆菌是氨基酸生产的重要工业微生物,但其基因组编辑长期依赖随机突变和低效的双交换重组。本研究开发了一种基于RecT重组酶与CRISPR/Cas9反选择系统偶联的快速基因组编辑策略,可在两周内构...
异丙醇(IPA)是化工行业中重要的有机溶剂与中间体,当前石油基生产工艺能耗高、污染重。本研究以谷氨酸棒状杆菌ATCC 13032为底盘菌株,通过转录组分析锁定高密度发酵条件下副产物代谢的关键靶点,结合...
三环倍半萜是一类具有广泛生物活性的天然产物,在医药、香料和可持续航空生物燃料领域具有应用潜力,但已知功能的三环倍半萜合酶(tSTS)数量有限。本研究开发了一套多步骤生物信息学筛选流程——整合BLAST...