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群体感应基因电路的设计与应用进展

微生物学通报 2024年

作者：周永胜王海娇乔建军财音青格乐吴胜波天津大学浙江绍兴研究院天津大学化工学院天津化学化工协同创新中心合成生物学平台系统生物工程教育部(天津大学)重点实验室

群体感应（quorum sensing， QS）是一种细菌协调菌群行为的通讯系统。自然界中广泛存在的QS系统通过对外界环境的感知来提升微生物群落生殖繁衍的能力。由于其自主感知和密度依赖的自然特性和模块化、易于工程化改造的特性在合成生物... 详细信息

群体感应（quorum sensing， QS）是一种细菌协调菌群行为的通讯系统。自然界中广泛存在的QS系统通过对外界环境的感知来提升微生物群落生殖繁衍的能力。由于其自主感知和密度依赖的自然特性和模块化、易于工程化改造的特性在合成生物学技术的推动下，取得了快速的发展和应用。QS的机制阐明为基因回路的设计并用来验证和执行预期的生物功能奠定了基础。但是，如何保证QS基因回路的有效性和功能稳定性是合成生物学应用的重大挑战。因此，本综述中先对自然常见的QS调控机制和基因电路的发展进行整理，然后对其在细胞之间通讯中的组装优化进行分析和概括，接着对其在群落中的应用进展进行了梳理，最后对QS基因电路如何更好地应用于微生物改造提出了建议和发展趋势。

关键词：群体感应细胞通讯基因回路人工合成菌群动态调控

基于CRISPR/Cas系统的基因编辑工具及其改进策略

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中国生物工程杂志 2023年第8期43卷 72-85页

作者：辛圆田开仁乔建军财音青格乐天津大学化工学院天津300072 系统生物工程教育部重点实验室天津300072 天津大学浙江研究院(绍兴) 绍兴312300

CRISPR/Cas系统自发现以来持续推动着生命科学领域的进步。与此同时,CRISPR/Cas介导的基因编辑技术也在不断发展壮大。基于DSBs修复的CRISPR/Cas基因编辑技术、碱基编辑器和先导编辑器等新型基因编辑工具的开发为生物学基础研究铺平了... 详细信息

CRISPR/Cas系统自发现以来持续推动着生命科学领域的进步。与此同时,CRISPR/Cas介导的基因编辑技术也在不断发展壮大。基于DSBs修复的CRISPR/Cas基因编辑技术、碱基编辑器和先导编辑器等新型基因编辑工具的开发为生物学基础研究铺平了道路。虽然这些工具为生物技术带来了革命性变化,但基因编辑效率偏低、产物纯度不高、脱靶效应频繁等问题也随之而来。不断开发精确、高效和安全的CRISPR/Cas基因编辑工具仍是当前和未来的生命科学研究热点。概述了CRISPR/Cas基因编辑工具的发展、构成及原理,总结了CRISPR/Cas基因编辑系统提升编辑效率、扩展编辑范围和降低脱靶效应的通用策略及不同CRISPR/Cas基因编辑工具的改进方法,并就CRISPR/Cas基因编辑工具未来的研究方向进行展望。

关键词： CRISPR/Cas 基因编辑效率 DSBs 碱基编辑器先导编辑器

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高效合成倍半萜酿酒酵母的构建策略

中国生物工程杂志 2022年第1期42卷 14-25页

作者：李然闫晓光李伟国梁冬梅财音青格乐乔建军天津大学化工学院天津300072 天津大学浙江绍兴研究院绍兴312300

倍半萜是具有较强香气和优良生物活性的萜类化合物,能用于香料、燃料和药物的合成。目前,工业上获取倍半萜的常见方法主要是化学合成以及植物提取。由于常见方法存在产率低、成本高和污染大等不可避免的问题,科研人员开始关注微生物合... 详细信息

倍半萜是具有较强香气和优良生物活性的萜类化合物,能用于香料、燃料和药物的合成。目前,工业上获取倍半萜的常见方法主要是化学合成以及植物提取。由于常见方法存在产率低、成本高和污染大等不可避免的问题,科研人员开始关注微生物合成倍半萜的相关研究,并且以酿酒酵母为宿主采用代谢工程、酶工程和合成生物学等方法构建了生产各种倍半萜的微生物细胞工厂。介绍和解析了酿酒酵母倍半萜合成途径。围绕乙酰辅酶A的积累、甲羟戊酸途径的强化和改造以及底物竞争途径的抑制三个方面,综述了改造和强化倍半萜合成途径的具体策略和相关实例。概述了近年来关于倍半萜合成酶的挖掘和突变研究进展。最后,针对如何进一步提高酿酒酵母合成倍半萜的效率提出展望与建议。

关键词：倍半萜微生物合成酿酒酵母

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多酚干扰细菌群体感应研究进展

中国生物工程杂志 2022年第9期42卷 93-104页

作者：王满满吴胜波吴昊张鹏张育淼乔建军财音青格乐天津大学化工学院天津300072 天津大学系统生物工程教育部重点实验室天津300072 天津大学浙江绍兴研究院绍兴312300 天津化学化工协同创新中心合成生物学平台天津300072

多酚化合物是人类日常饮食中一类典型的天然产物,具有干扰分子信号通路、影响肠道菌群组成和保护人体肠道健康的功能。针对不同微生物群体感应(quorum sensing,QS)系统,多酚能够干扰细菌生物膜的形成和微生物致病性。介绍多酚的类型、... 详细信息

多酚化合物是人类日常饮食中一类典型的天然产物,具有干扰分子信号通路、影响肠道菌群组成和保护人体肠道健康的功能。针对不同微生物群体感应(quorum sensing,QS)系统,多酚能够干扰细菌生物膜的形成和微生物致病性。介绍多酚的类型、来源和含量,总结多酚对多种QS相关表型,如菌体运动性、黏附性、生物膜形成和毒力因子的释放等具有的干扰作用,以及一些常见多酚对典型病原体的干扰作用,提出基于多酚的QS干扰在未来疾病治疗中面临的主要挑战。

关键词：耐药性群体感应干扰多酚化合物生物膜

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酶法和微藻固定二氧化碳的研究进展

化工进展 2013年第11期32卷 2535-2542页

作者：尹静卢文玉财音青格乐天津大学化工学院系统生物工程教育部重点实验室天津300072

CO2是导致温室效应的主要气体,固定和转化CO2的研究近年来取得了迅猛发展。目前,CO2转化的主要方法为化学法和生物法,化学法转化CO2存在转化效率低、能耗高、对设备耐温耐压性能要求高等缺点,生物法主要是指酶法及微藻固定CO2,其由于反... 详细信息

CO2是导致温室效应的主要气体,固定和转化CO2的研究近年来取得了迅猛发展。目前,CO2转化的主要方法为化学法和生物法,化学法转化CO2存在转化效率低、能耗高、对设备耐温耐压性能要求高等缺点,生物法主要是指酶法及微藻固定CO2,其由于反应条件温和且绿色无污染的优点而备受关注。本文综述了国内外在多酶体系和微藻固定CO2方面的研究现状,重点对多酶体系的选择和优化、微藻筛选与基因工程育种、光反应器设计及高附加值产品的合成等方面的研究情况进行了论述,并指出构建新的多酶体系将CO2固定与有用物质生产相偶联是生物酶法的主要发展方向,此外,基因工程微藻的构建及新型光反应器的研发是提高微藻法固碳效率的主要方式。

关键词：二氧化碳酶微藻

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现代生命科学与生物技术

现代生命科学与生物技术

2008年

作者：赵广荣杨冬财音青格乐白姝编

本教材以现代生命科学与生物技术的发展为主线，围绕前沿学科与技术、人们密切关注的热点问题、对学科技术和社会发展有重大影响的科技成果，设计选择12个热点主题。

ISBN: (纸本)9787561827895

关键词：生命科学生物技术

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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大豆种子特异性启动子的克隆及序列分析

作物学报 2005年第1期31卷 11-17页

作者：财音青格乐李明春蔡易陶然邢来君南开大学生命科学学院微生物学系天津300071

通过PCR技术从大豆品种吉林 4 3基因组DNA中分离到大豆β 伴球蛋白α 亚基基因启动子片段 (BCSP4 89) ,对此片段采用TAILPCR技术进一步延伸 ,获得了启动子片段BCSP6 6 6。序列分析表明 ,在启动子片段BCSP6 6 6中含有多种种子特异性启动... 详细信息

通过PCR技术从大豆品种吉林 4 3基因组DNA中分离到大豆β 伴球蛋白α 亚基基因启动子片段 (BCSP4 89) ,对此片段采用TAILPCR技术进一步延伸 ,获得了启动子片段BCSP6 6 6。序列分析表明 ,在启动子片段BCSP6 6 6中含有多种种子特异性启动子所特有的序列元件 ,如A T富含序列元件、RY重复序列元件、AGCCCA序列元件、TACACAT序列元件、ACGT序列元件、E盒等。据此推测该启动子片段具有种子特异性启动子活性。以该片段构建种子特异性表达载体pBI12 1 6 6 6 ,以FloralDip方法转化拟南芥 ,转基因拟南芥中的GUS酶荧光光度分析和组织化学检测均表明 ,GUS基因在启动子片段BCSP6 6 6调控下获得了种子特异性表达。

关键词：种子特异性启动子序列元件 TAIL PCR

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基因工程菌生产D-乳酸研究进展

现代化工 2010年第10期30卷 13-17,19页

作者：刘鹏李爽贾晓强闻建平财音青格乐天津大学化工学院生物工程系天津300072 天津大学系统生物工程教育部重点实验室天津300072

D-乳酸是众多手性物质的合成前体,广泛应用于化工、农业、食品、医药、环保等领域。近年来,随着基因工程理论的不断成熟发展,分子生物学技术在D-乳酸生产领域的应用也逐渐受到关注。介绍了利用基因工程技术改造D-乳酸生产菌株的研究现状... 详细信息

D-乳酸是众多手性物质的合成前体,广泛应用于化工、农业、食品、医药、环保等领域。近年来,随着基因工程理论的不断成熟发展,分子生物学技术在D-乳酸生产领域的应用也逐渐受到关注。介绍了利用基因工程技术改造D-乳酸生产菌株的研究现状,并对未来研究趋势进行了展望。

关键词： D-乳酸丙酮酸基因工程基因敲除

转基因烟草表达高山被孢霉Δ~6-脂肪酸脱氢酶基因的研究

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作物学报 2004年第6期30卷 618-621页

作者：李明春刘莉胡国武财音青格乐邢来君南开大学微生物系天津300071

将高山被孢霉ATCC16 2 6 6Δ6 脂肪酸脱氢酶 (D6D)基因亚克隆到植物表达载体pBI12 1中 ,构建了CaMV35S启动子驱动的植物表达载体pBMACL6。经根癌农杆菌LBA4 4 0 4的介导 ,采用叶盘法转化烟草Xanthi,得到一批转基因烟草植株。转基因植株... 详细信息

将高山被孢霉ATCC16 2 6 6Δ6 脂肪酸脱氢酶 (D6D)基因亚克隆到植物表达载体pBI12 1中 ,构建了CaMV35S启动子驱动的植物表达载体pBMACL6。经根癌农杆菌LBA4 4 0 4的介导 ,采用叶盘法转化烟草Xanthi,得到一批转基因烟草植株。转基因植株的PCR和Southernblot分析表明 ,D6D基因已经整合到烟草基因组中。脂肪酸GC分析表明 ,与未转基因的烟草苗对照相比 ,转基因植株有D6D基因目标产物γ 亚麻酸的产生 ,说明高山被孢霉的D6D基因在烟草中得到了表达。

关键词：高山被孢霉△^6-脂肪酸脱氢酶基因转基因烟草 γ-亚麻酸品质改良油料作物