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Genome reprogramming for synthetic biology
Kylie Standage-Beier,Xiao Wang
《化学科学与工程前沿(英文)》 2017年 第11卷 第1期 页码 37-45 doi: 10.1007/s11705-017-1618-2
关键词: CRISPR genome engineering synthetic biology rational design
Renewable biosynthesis of isoprene from wastewater through a synthetic biology approach: the role of
《环境科学与工程前沿(英文)》 2023年 第18卷 第3期 doi: 10.1007/s11783-024-1788-3
● Engineered E. coli can use wastewater as the only feedstock to product isoprene.
关键词: Wastewater Resource recovery Genetic engineering Biosynthesis Isoprene
Designer enzyme for green materials innovation: Lactate-polymerizing enzyme as a key catalyst
Seiichi Taguchi
《化学科学与工程前沿(英文)》 2017年 第11卷 第1期 页码 139-142 doi: 10.1007/s11705-017-1636-0
关键词: synthetic biology enzyme evolutionary engineering polyhydroxyalkanoate
Improving prodeoxyviolacein production via multiplex SCRaMbLE iterative cycles
Juan Wang, Bin Jia, Zexiong Xie, Yunxiang Li, Yingjin Yuan
《化学科学与工程前沿(英文)》 2018年 第12卷 第4期 页码 806-814 doi: 10.1007/s11705-018-1739-2
The synthetic chromosome rearrangement and modification by loxP-mediated evolution (SCRaMbLE) system has been used to improve prodeoxyviolacein (PDV) production in haploid yeast containing chromosome synV. To rapidly and continuously generate genome diversification with the desired phenotype, the multiplex SCRaMbLE iterative cycle strategy has been developed for the screening of high PDV production strains. Whole-genome sequencing analysis reveals large duplications, deletions, and even the whole genome duplications. The deletion of YER151C is proved to be responsible for the increase. This study demonstrates that artificial DNA rearrangement can be used to accelerate microbial evolution and the production of biobased chemicals.
关键词: synthetic biology genome rearrangement prodeoxyviolacein SCRaMbLE Saccharomyces cerevisiae
一种可实现合成生物传感器现场部署的增材制造方法 Article
Daniel Wolozny, John R. Lake, Paul G. Movizzo, Zhicheng Long, Warren C. Ruder
《工程(英文)》 2019年 第5卷 第1期 页码 173-180 doi: 10.1016/j.eng.2018.12.001
合成生物学工具可用于设计活体生物传感器,报告目标分析物的存在。虽然这些工程细胞生物传感器在实验室外具有许多潜在应用,但由于它们属于转基因生物(genetically modified organism,GMO),通常被认为具有危险性。因此,如何在实验室外使用转基因生物的同时,降低将其释放到环境中的风险就至关重要。本文描述了一种包含合成生物电路的生物传感系统。含有该系统的大肠杆菌(Escherichia coli)被置于一个特制的3D 打印的试管盖内。这些转基因生物能够检测到一种条件致病菌铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的化学群体信号。在该设备中,活体生物传感器可以在不接触环境的情况下,接触感兴趣的样本。细胞可以在培养管内进行现场可视化分析,也可以送回实验室进行进一步分析。许多生物传感器缺乏现场部署所需的多功能性,由于
缺乏资源和装置,许多疾病可能无法诊断。我们的生物检测设备利用3D 打印技术,为现场部署活体生物传感器制造了一种便携式、模块化和廉价的设备。
Mobile CRISPR-Cas9 based anti-phage system in E. coli
《化学科学与工程前沿(英文)》 2022年 第16卷 第8期 页码 1281-1289 doi: 10.1007/s11705-022-2141-7
关键词: phage infections anti-phage CRISPR-Cas9 conjugative transfer synthetic biology
Dendritic cell vaccines in cancer immunotherapy: from biology to translational medicine
Hongmei Xu, Xuetao Cao
《医学前沿(英文)》 2011年 第5卷 第4期 页码 323-332 doi: 10.1007/s11684-011-0172-4
Synthetically engineered microbes reveal interesting principles of cooperation
Michael D. Dressler,Corey J. Clark,Chelsea A. Thachettu,Yasmine Zakaria,Omar Tonsi Eldakar,Robert P. Smith
《化学科学与工程前沿(英文)》 2017年 第11卷 第1期 页码 3-14 doi: 10.1007/s11705-016-1605-z
关键词: synthetic biology engineered bacteria cooperation cheater quorum sensing
于晴,黄婷婷,邓子新
《中国工程科学》 2021年 第23卷 第5期 页码 69-78 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.05.009
微生物来源的天然产物药物具有结构多样、活性优良等优点,临床应用潜力巨大。本研究系统分析了我国微生物药物产业发展现状,梳理了微生物种质资源利用、优良菌种筛选和发酵工艺优化、菌株工程化改造、新型微生物药物创制等技术趋势,助力我国破解产业瓶颈、加速产业升级。我国现代微生物药物产业已经具备了坚实的资源和技术基础,但与国际领先水平有一定的差距。本研究针对产业面临的机遇与挑战,从建立统筹创新的微生物医药大科学装置、加强微生物药物基础研究和技术自主研发、构建战略性人才引育系统、形成体系化产业激励政策等四个方面提出了发展建议。
Ruizhao Wang,Xiaoli Gu,Mingdong Yao,Caihui Pan,Hong Liu,Wenhai Xiao,Ying Wang,Yingjin Yuan
《化学科学与工程前沿(英文)》 2017年 第11卷 第1期 页码 89-99 doi: 10.1007/s11705-017-1628-0
关键词: synthetic biology astaxanthin β-carotene hydroxylase β-carotene ketolase Saccharomyces cerevisiae
一种使用隔离子RiboJ测量绝对定量蛋白表达量的方法 Article
余泓彬, 王铮, 许瀚月, 郭玖思, 马清格, 穆翔栩, 罗云孜
《工程(英文)》 2018年 第4卷 第6期 页码 881-887 doi: 10.1016/j.eng.2018.09.012
特定启动子的绝对定量蛋白表达量测定在分子生物学及合成生物学领域具有重要的意义。启动子强度一般由该启动子表达荧光蛋白的荧光强度表示。然而,对于特定启动子的绝对定量蛋白表达量测定方法目前仍不尽如人意。不同蛋白编码序列对启动子表达水平的影响及现有测定绝对定量蛋白表达量方法的复杂性,均为绝对定量蛋白表达量测定带来了挑战。我们在这里介绍了一种利用隔离子RiboJ和标准荧光曲线快速测定绝对定量蛋白表达量的方法,并通过模型对该方法进行了验证。使用这种方法,我们成功测定了Anderson启动子家族中9种组成型启动子的强度。本方法为代谢通路设计提供了更准确的数据,并为不同启动子强度的标准化提供了一种直接的方案。
工业5.0——仿生学和合成生物学的关联及内涵 Artical
Peter Sachsenmeier
《工程(英文)》 2016年 第2卷 第2期 页码 225-229 doi: 10.1016/J.ENG.2016.02.015
仿生学(模仿生物特殊本领的学科) 以及合成生物学,将和过去50年的硅芯片一样与工程开发、工业发展产生紧密联系。化学工业已经将白色生物技术应用于新工艺、新材料和资源的可持续利用中。合成生物学也已经应用到第二代生物燃料的发展中,并利用特制的微生物或生物制催化剂获取太阳能。而仿生学在制药、处理工程以及DNA存储领域的市场潜力是巨大的。“登月计划”(ProjectMoonshot) 已经明确把医疗和新材料作为关注点,一场始于美国的创造大量新分子的竞争已经开始。本文首先概述了当前的一些项目,接下来探讨了代码工程(code engineering) 及其影响,包括脱氧核糖核酸(DNA)人工合成、信号分子以及生物回路。除此之外,还探讨了涉及人造食物链和食物的仿生学前沿——合成代谢,以及原材料生物工程。这些研究将给生物学带来新思考。生物工程将和今天的数字化技术一样驱动创新。本文讨论了生物工程,特别是碳基生物燃料的应用和细胞饰变的技术与风险。大数据、分析学和海量存储将是未来的发展方向。虽然合成生物学在未来50年将和当今的数字化一样普遍且具有革新能力,但是目前它的应用和影响力还处在初级阶段。本文采用了将生物工程发展分为五个阶段(DNA分析、生物回路、最小基因组、原始细胞、异源生物学)的普遍分类方法,阐述了其对安全与保障、工业发展以及生物工程和生物技术作为跨学科领域发展的影响,同时讨论了伦理问题及公众对仿生学和合成生物学结果的公众讨论的重要性。
关键词: 仿生学 合成生物学 生物工程 生物传感器 生物燃料 生物武器 虚拟进化 原始细胞 异种细胞 经济意义 工业5.0 德国 中国
Construction, characterization and application of a genome-wide promoter library in
Ting Yuan,Yakun Guo,Junkai Dong,Tianyi Li,Tong Zhou,Kaiwen Sun,Mei Zhang,Qingyu Wu,Zhen Xie,Yizhi Cai,Limin Cao,Junbiao Dai
《化学科学与工程前沿(英文)》 2017年 第11卷 第1期 页码 107-116 doi: 10.1007/s11705-017-1621-7
关键词: synthetic biology yeast promoter activity metabolic engineering xylose utilization
Rational Design of and Mechanism Insight into an Efficient Antifreeze Peptide for Cryopreservation
Haishan Qi,Yihang Gao,Lin Zhang,Zhongxin Cui,Xiaojie Sui,Jianfan Ma,Jing Yang,Zhiquan Shu,Lei Zhang,
《工程(英文)》 doi: 10.1016/j.eng.2023.01.015
关键词: Antifreeze peptides Evolution analysis Ice recrystallization inhibition Molecular dynamics simulation Cryopreservation Synthetic biology
利用异源酶组合构建酿酒酵母中咖啡酸的生物合成 Article
刘岚清, 刘宏, 张伟, 姚明东, 李炳志, 刘夺, 元英进
《工程(英文)》 2019年 第5卷 第2期 页码 287-295 doi: 10.1016/j.eng.2018.11.029
微生物中构建植物源天然产物的生物合成面临着许多挑战,尤其是当需要表达与激活植物源细胞色素P450酶的时候。通过从几种细菌中筛选HpaB和HpaC两种酶,本文在酿酒酵母中构建了具有活性的4-羟基苯乙酸3-羟化酶(4 HPA3H),它可以发挥植物源细胞色素P450酶的相似作用,用于生产咖啡酸。在与一个共同的酪氨酸氨裂解酶(TAL)协同作用下,不同的异源HpaB酶和HpaC酶组合在将底物L-酪氨酸转化为目标产物咖啡酸上展现出不同能力。以铜绿假单胞菌的HpaB酶和肠沙门氏菌的HpaC酶的异源酶组合可生产最高咖啡酸产量,摇瓶培养下可达到(289.4 ± 4.6)mg·L−1。酵母底盘细胞与异源酶的相容性得到了有效的改善,咖啡酸的产量比初始值提高了40倍。铜绿假单胞菌HpaB酶中黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)结合域周围的6个关键氨基酸残基与其他细菌来源的HpaB酶有明显区别,可能在影响酶活性方面起关键作用。综上,我们建立了一种有效的方法来构建高效的酵母系统用于合成非天然羟基苯丙烷类化合物。
标题 作者 时间 类型 操作
Renewable biosynthesis of isoprene from wastewater through a synthetic biology approach: the role of
期刊论文
Designer enzyme for green materials innovation: Lactate-polymerizing enzyme as a key catalyst
Seiichi Taguchi
期刊论文
Improving prodeoxyviolacein production via multiplex SCRaMbLE iterative cycles
Juan Wang, Bin Jia, Zexiong Xie, Yunxiang Li, Yingjin Yuan
期刊论文
一种可实现合成生物传感器现场部署的增材制造方法
Daniel Wolozny, John R. Lake, Paul G. Movizzo, Zhicheng Long, Warren C. Ruder
期刊论文
Dendritic cell vaccines in cancer immunotherapy: from biology to translational medicine
Hongmei Xu, Xuetao Cao
期刊论文
Synthetically engineered microbes reveal interesting principles of cooperation
Michael D. Dressler,Corey J. Clark,Chelsea A. Thachettu,Yasmine Zakaria,Omar Tonsi Eldakar,Robert P. Smith
期刊论文
Engineering of
Ruizhao Wang,Xiaoli Gu,Mingdong Yao,Caihui Pan,Hong Liu,Wenhai Xiao,Ying Wang,Yingjin Yuan
期刊论文
Construction, characterization and application of a genome-wide promoter library in
Ting Yuan,Yakun Guo,Junkai Dong,Tianyi Li,Tong Zhou,Kaiwen Sun,Mei Zhang,Qingyu Wu,Zhen Xie,Yizhi Cai,Limin Cao,Junbiao Dai
期刊论文
Rational Design of and Mechanism Insight into an Efficient Antifreeze Peptide for Cryopreservation
Haishan Qi,Yihang Gao,Lin Zhang,Zhongxin Cui,Xiaojie Sui,Jianfan Ma,Jing Yang,Zhiquan Shu,Lei Zhang,
期刊论文