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Engineering and characterization of dehalogenase enzymes from Delftia acidovorans in bioremediation of perfluorinated compounds

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Synthetic and Systems Biotechnology 2022年第2期7卷 683-688页

作者： Jackson D.Harris Collin M.Coon Megan E.Doherty Eamon A.McHugh Margaret C.Warner Conley L.Walters Olivia M.Orahood Abigail E.Loesch David C.Hatfield John C.Sitko Erin A.Almand J.Jordan Steel Department of Biology United Stated Air Force AcademyColorado SpringsCO80840USA Department of Biochemistry United States Air Force AcademyColorado SpringsCO80840USA Department of Civil Engineering United States Air Force AcademyColorado SpringsCO80840USA

Per-and Polyfluorinated alkyl substances(PFAS)are a broad class of synthetic compounds that have fluorine substituted for hydrogen in several or all locations and are globally categorized as PFCs(perfluorochemicals;commonly called fluorinated chemicals).These compounds have unique chemical and physical properties that enable their use in non-stick surfaces,fire-fighting efforts,and as slick coatings.However,recent concerns over the health effects of such compounds,specifically perfluorooctanoic acid and perfluorooctane sulfonic acid(PFOA,PFOS;PFOA/S),have led to increased attention and research by the global community into degradation methods.In this study,soil samples from PFAS-contamination sites were cultured and screened for microbes with PFOA/S degradation potential,which led to the identification of Delftia acidovorans.It was found that D.acidovorans isolated from PFAS-contaminated soils was capable of growth in minimal media with PFOA as a sole carbon resource,and an observable fluoride concentration increase was observed when cells were exposed to PFOA.This suggests potential activity of a dehalogenase enzyme that may be of use in PFOA or PFAS microbial remediation efforts.Several associated haloacid dehalogenases have been identified in the D.acidovorans genome and have been engineered for expression in Escherichia coli for rapid production and purification.These enzymes have shown potential for enzymatic defluorination,a significant step in biological degradation and removal of PFOA/S from the environment.We hypothesize that bioremediation of PFAS using naturally occurring microbial degradation pathways may represent a novel approach to remove PFAS contamination.

关键词： iGEM PFAS Bioremediation Bioengineering Delftia acidovorans

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2018iGEM专栏序言

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生物工程学报 2018年第12期34卷 1871-1873页

作者：张浩千陈国强北京大学前沿交叉学科研究院清华大学生命科学学院

国际基因工程机器大赛(iGEM),作为一项以合成生物学为主题,集合了多种交叉学科的学生科研赛事,已成为了当今生物科研领域属于年轻人的最具活力和影响力的舞台。近年来,许多来自国内的大学和高中队伍不仅在比赛中取得了优异成绩,还做出... 详细信息

国际基因工程机器大赛(iGEM),作为一项以合成生物学为主题,集合了多种交叉学科的学生科研赛事,已成为了当今生物科研领域属于年轻人的最具活力和影响力的舞台。近年来,许多来自国内的大学和高中队伍不仅在比赛中取得了优异成绩,还做出了具有创新性的科研成果。为此,我们特组织出版了此iGEM专栏,集中报道近年来国内多支iGEM参赛队的研究工作,同时关注、探讨iGEM大赛在中国的发展情况和对大学生科研能力培养的启示。

关键词：国际基因工程机器大赛 iGEM 合成生物学

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基于iGEM的中学生物学社团课程模式的建设

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生物学教学 2022年第9期47卷 77-79页

作者：吴彦君王启要李友元上海市徐汇区青少年活动中心上海200233 华东理工大学生物工程学院上海200237

基于“国际基因工程机器竞赛”(iGEM)的中学生合成生物学校本课程的开发是一种全新的尝试,该课程模式将多学科理论体系进行融合,完成项目化学习并转化为研究性成果。利用该模式进行了中学生物学社团课程的探索,可为提高我国青少年科技... 详细信息

基于“国际基因工程机器竞赛”(iGEM)的中学生合成生物学校本课程的开发是一种全新的尝试,该课程模式将多学科理论体系进行融合,完成项目化学习并转化为研究性成果。利用该模式进行了中学生物学社团课程的探索,可为提高我国青少年科技素养和创新能力方面提供参考。

关键词： iGEM 社团课程模式建设跨学科融合

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中美大学生社会实践模式的比较研究——基于国际基因工程机器大赛(iGEM)的视角

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大学教育 2022年第2期 1-3,7页

作者：宋娟朱梦梅钱珂文白欣宜雷长海海军军医大学iGEM团队(SMMU-CHINA) 上海200433

近年来,作为科教强国重要举措的STEM教育受到越来越多国家的关注和重视。大学生社会实践是加强高校实践育人效果的重要载体,培养大学生STEM素养将成为新时代大学生社会实践的重要目标。为了改革与完善我国大学生社会实践模式,帮助提高... 详细信息

近年来,作为科教强国重要举措的STEM教育受到越来越多国家的关注和重视。大学生社会实践是加强高校实践育人效果的重要载体,培养大学生STEM素养将成为新时代大学生社会实践的重要目标。为了改革与完善我国大学生社会实践模式,帮助提高我国大学生STEM素养,文章对国际合成生物学顶级学生赛事即iGEM竞赛中中美大学生团队的社会实践模式进行了比较研究。文章认为,可从"更新观念,大学生社会实践应以增强参赛者的社会责任感为目标""整合为要,大学生社会实践应从整体设计出发规划实践项目""创新形式,大学生社会实践以提升参赛者的综合素质为核心""多元合作,大学生社会实践应以可持续发展为动力"这四个方面改革和完善大学生社会实践。

关键词：大学生社会实践 STEM iGEM 比较研究

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依托生物化学与分子生物学课程构建合成生物学竞教平台

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广东化工 2022年第1期49卷 233-234,189页

作者：朱梦梅李琨王梁华雷长海中国人民解放军海军军医大学上海200433

合成生物学作为新兴颠覆性技术之一,在社会经济的多个领域中具有十分广阔的前景,培养合成生物学人才是高校相关学科的重要任务。本文通过对国内高校开展合成生物学教学及参加合成生物学顶级国际赛事i GEM的参赛情况进行分析,提出以i GE... 详细信息

合成生物学作为新兴颠覆性技术之一,在社会经济的多个领域中具有十分广阔的前景,培养合成生物学人才是高校相关学科的重要任务。本文通过对国内高校开展合成生物学教学及参加合成生物学顶级国际赛事i GEM的参赛情况进行分析,提出以i GEM竞赛为代表的"竞"以及以生物化学与分子生物学课程为代表的"教"相结合,有利于构建合成生物学之一新兴学科的人才培养平台,并从组织形式,保障方式等方面提出了有益的建议。

关键词：合成生物学竞教结合 iGEM 生物化学与分子生物学竞教平台

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iGEM在浙江大学培养拔尖人才教育中的模式与启示

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高等工程教育研究 2014年第1期62卷 119-123页

作者：李燕连俊陈铭浙江大学生命科学学院

拔尖人才的培养是高校面对的一项挑战性的系统工程命题。iGEM作为一项极具国际学术影响的生命科学前沿领域的大学生学科竞赛,可以作为培养拔尖人才的有效载体,充分挖掘学生的自主创新、学术参与、组织管理等各方面的能力。浙江大学iGEM... 详细信息

拔尖人才的培养是高校面对的一项挑战性的系统工程命题。iGEM作为一项极具国际学术影响的生命科学前沿领域的大学生学科竞赛,可以作为培养拔尖人才的有效载体,充分挖掘学生的自主创新、学术参与、组织管理等各方面的能力。浙江大学iGEM队的成功经验可以对学科交叉创新性人才培养的探索提供良好借鉴。

关键词： iGEM 拔尖人才本科教育模式

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以iGEM竞赛为牵引的大学生创新能力培养

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生命科学仪器 2020年第5期18卷 46-51页

作者：姜浩吕雪飞李堃杰杨元展李晓琼邓玉林北京理工大学生命学院北京100081

如何提高大学生的实践创新能力已成为当前高等教育改革的重大时代课题,而学科竞赛在创新能力的培养中发挥着越来越积极的作用。国际遗传工程机器竞赛(iGEM)是目前合成生物学领域的最高赛事,参加此竞赛可充分发挥学生的主观能动性,有助... 详细信息

如何提高大学生的实践创新能力已成为当前高等教育改革的重大时代课题,而学科竞赛在创新能力的培养中发挥着越来越积极的作用。国际遗传工程机器竞赛(iGEM)是目前合成生物学领域的最高赛事,参加此竞赛可充分发挥学生的主观能动性,有助于培养学生创新思维和综合素质以及良好的团队协作精神,提升学生动手能力及分析解决问题能力等。北京理工大学生命学院从新工科建设的要求出发,以能力建设为内涵,以iGEM竞赛为抓手,探索了当代大学生创新能力培养的新模式。

关键词： iGEM 创新能力合成生物学赛教结合

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合成生物学基因设计软件:iGEM设计综述

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生物信息学 2020年第1期18卷 8-15页

作者：伍克煜刘峰江许浩张浩天王贝贝电子科技大学生命科学与技术学院成都611731 电子科技大学信息生物学研究中心成都611731

随着基因回路规模的扩大,和应用范围的拓展,传统的合成基因回路的设计思路面临着新的挑战。新合成基因回路构建的试验周期长,试错成本大,单纯依靠经验进行设计构建,难以迅速得到满意的结果。iGEM中软件设计比赛旨在帮助合成生物学家,更... 详细信息

随着基因回路规模的扩大,和应用范围的拓展,传统的合成基因回路的设计思路面临着新的挑战。新合成基因回路构建的试验周期长,试错成本大,单纯依靠经验进行设计构建,难以迅速得到满意的结果。iGEM中软件设计比赛旨在帮助合成生物学家,更高效地完成基因回路的设计与预测。为了更好地研究iGEM软件的设计与研究方向,寻找新的设计思路和理念,综述了最近几年iGEM软件队的项目,仔细总结了每一个项目的背景、目的,设计和应用。通过对比和总结,发现这几年的iGEM软件项目从功能上可以分为以下四类:①辅助设计;②资料共享;③合作交流;④数据分析。该综述可以为今后iGEM软件设计提供思考方向,也为合成生物学的发展提供新的思路。

关键词：合成生物学 iGEM 软件设计基因回路生物砖

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双创教育对培养技工院校工科学生综合能力和素养作用的探索

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职业 2022年第24期 8-11页

作者：余姝侨宋志德李敏深圳技师学院

随着创新创业教育在我国高等院校的不断推进,技工院校的人才培养模式逐步由传统培养模式向培养创新型技能人才转变,以期培养出更符合现代化产业需求的新型人才。本文以深圳技师学院应用生物学院为例,重点探索双创教育对培养技工院校工... 详细信息

随着创新创业教育在我国高等院校的不断推进,技工院校的人才培养模式逐步由传统培养模式向培养创新型技能人才转变,以期培养出更符合现代化产业需求的新型人才。本文以深圳技师学院应用生物学院为例,重点探索双创教育对培养技工院校工科学生综合能力和素养的作用,以期为技工院校工科创新人才的培养提供参考。

关键词：技工院校 iGEM 课程改革创客实践专业英语国际视野

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国际油价波动对中国宏观经济的影响:基于中国iGEM模型的经验研究

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世界经济 2010年第12期33卷 28-47页

作者：任若恩樊茂清北京航空航天大学经济管理学院清华大学经济管理学院中央财经大学经济学院

本文运用1981～2005年的投入产出时间序列数据,根据KL-EMS框架,采用超越对数生产成本函数建立了中国跨时优化一般均衡模型(CNI-GEM)。在此基础上,研究了国际石油价格变化对中国石油与其他能源投入要素之间的替代以及对国民经济总体和各... 详细信息

本文运用1981～2005年的投入产出时间序列数据,根据KL-EMS框架,采用超越对数生产成本函数建立了中国跨时优化一般均衡模型(CNI-GEM)。在此基础上,研究了国际石油价格变化对中国石油与其他能源投入要素之间的替代以及对国民经济总体和各部门经济的影响。结果表明:1980～2005年各部门的石油与其他能源产品之间的平均Morishima替代弹性均为正;国际油价对GDP、CPI以及各部门产出价格有一定影响,而且具有时间滞后效应。

关键词：一般均衡模型油价 iGEM CNiGEM

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