细菌 Clostridium cellulolyticum 是整合生物加工 (CBP) 的有希望的候选者。然而,需要进行基因工程来提高这种生物的纤维素降解和生物转化效率,以满足标准的工业要求。在本研究中,CRISPR-Cas9n 用于将高效的 β -葡萄糖苷酶整合到 C. cellulolyticum 的基因组中,破坏乳酸脱氢酶 ( ldh ) 表达并降低乳酸产量。与野生型相比,工程菌株的 β -葡萄糖苷酶活性增加了 7.4 倍,ldh 表达减少了 70%,纤维素降解增加了 12%,乙醇产量增加了 32%。此外,ldh 被确定为异源表达的潜在位点。这些结果表明,同时进行 β -葡萄糖苷酶整合和乳酸脱氢酶破坏是提高 C. cellulolyticum 中纤维素到乙醇的生物转化率的有效策略。
通过基因组挖掘和合成生物学对新型代谢机制的分析和重建,以及通过结构修饰,修饰和优化的新结构的小分子药物的开发可以为突破分子靶向药物的开发而破坏瓶颈。靶向具有重要活性,独特结构或/和广泛临床应用的天然药物分子家族,揭示体内生物转化并分析分子机制可以进一步促进天然产物的发展。近年来,一些技术和科学发展,包括改进分析工具,基因组挖掘和工程策略以及微生物文化的进步,为自然产品相关研究注入了新的机会。在这里,我们旨在汇编创新的原始研究和审查文章,以阐明代谢转换,潜在靶标,天然产物的分子机制及其与人类代谢的关联。
理论总讲座:60学分:4目标:本课程的目的是介绍和启发学生微生物的作用及其在工业生物技术,生物转化,生物转化,产品恢复,生物烯基产生,生物烯基产生以及各种环境过程中的生物技术应用中的作用及其在各种生物技术应用中的作用。纸质设置和考官的说明:问卷将有四个部分。审查员将共同设置九个问题,其中包括每个单元中的两个问题,以及一个涵盖整个教学大纲的简短答案类型的强制性问题。学生将尝试每个单位和强制性问题。除非指定,否则所有问题都可能带有相等的分数。生物修复中的微生物:异种生物的降解,矿物质恢复,从水性播放的第4单元(RNAi)(15小时)RNAi(15小时)RNAi及其在沉默基因中的应用,耐药性,治疗性,治疗性,治疗学和主机相互作用的病原体智力财产patents,copymarks单元1(微生物生物技术及其应用)(15小时)微生物生物技术学:范围及其在人类治疗学中的应用,农业(生物肥料,PGPR,霉菌,菌根),环境和食品技术的应用和真核微生物的应用:生物核心的应用程序:药物产业中的酵母治疗和工业生物技术重组微生物生产过程 - 链蛋白酶酶,重组疫苗(乙型肝炎B疫苗)微生物多糖和多糖和多植物,微生物的微生物生产,生物塑料 - 基于生物塑料的基于微生物生物体的生物型(15小时)(15小时)(15小时)(15小时)(15小时(15次)(15级化)类固醇和固醇生物催化过程及其工业应用:高果糖糖浆的生产以及可可脂的生产微生物替代品及其恢复微生物产品纯化:过滤,离子交换和亲和力色谱技术固定方法及其应用:全细胞的3(整个细胞)和环境3(Microbilization Bio-Envirencation and Bio-Envoriction and Bio-eth)Bio-eth bio-eth bio-Energy((生物柴油生产:木质纤维素废物和藻类生物量的商业生产,沼气生产:使用微生物培养的甲烷和氢生产。
氯吡格雷是一种前药,需要对活性代谢产物的生物转化。这是通过肝细胞色素P450(CYP)2C19酶发生的,该酶与质子泵抑制剂(PPI)使用的代谢途径相同。从理论上讲,当氯吡格雷和PPI(如奥美拉唑)同时给出时,这可能会导致竞争性抑制。反过来,活性氯吡格雷部分的浓度降低可能会导致对血小板聚集因子的影响降低。虽然最近的荟萃分析结合了PPI和氯吡格雷使用的观察队列和随机对照试验(RCT)表现出与CV事件风险的增加相关;重要的是要注意,当评估仅限于RCT和观察群体的倾向分数匹配(PSM)时,这种相关性的重要性就会丢失。4-8
微生物生物技术和生物过程的进步使得人们能够获得新的或改良的分子、生物质和生物农用化学品。因此,生物制药、药妆品、保健品、食用生物质、燃料酶和生物杀虫剂已成为现实。微生物还被成功用于退化地区的生物修复和废水处理。高通量筛选、诱导和靶向选择突变、基因组编辑、代谢工程、生物反应器改进和高性能下游加工是一些可以从微生物中获得所需产品的做法。鉴于真菌的多样性、易于基因操作和对生产条件的适应性,它们被认为是这些过程的基本生物。在本期特刊中,我们邀请专门的研究人员和开发人员提供手稿,为这些生物获取资源的能力提供新的见解。欢迎提交涉及组学科学、菌株筛选、基因改良、上游和下游过程、生物转化和仿生学的论文。
1 爱尔兰都柏林大学学院机械与材料工程学院,贝尔菲尔德,都柏林 4,爱尔兰 2 南非斯泰伦博斯大学工业工程系,维多利亚街,斯泰伦博斯 7600,南非 3 匈牙利科学院计算机科学与控制研究所,Kende utca 13-17,1111 布达佩斯,匈牙利 4 意大利那不勒斯费德里科二世大学化学、材料和工业生产工程系5 荷兰恩斯赫德 Drienerlolaan 5,7522NB 特温特大学设计、生产和管理系 6 以色列卡梅尔和拉翁工业园区 Braude 学院机械工程学院,2011800 *通讯作者:G. Byrne;电子邮件 - gerald.byrne@ucd.ie 摘要 数字化和第四次工业革命 (工业 4.0) 发展中的一个新兴前沿被认为是“制造业的生物化”。作者将其定义为“使用和整合生物和生物启发的原理、材料、功能、结构和资源,以实现智能和可持续的制造技术和系统,以充分发挥其潜力。” 在本白皮书中,从产品、制造流程、制造系统、供应链和组织的设计、功能和操作的角度详细考虑了“生物化”的含义和影响。还在材料科学和工程的重大发展背景下详细回顾了驱动因素和影响因素。本文试图检验这一主题作为一个突破性新前沿的假设,并从吸收生物系统灵感的角度为制造科学和技术的发展提供愿景。针对政策制定者、资助机构、制造业研究界以及参与开发下一代制造技术和系统的行业提出了七项建议。结论是,可以说制造业的生物化真正代表了数字化和工业 4.0 的全新突破性前沿,并且市场潜力非常强大。显然,需要进行广泛的研究和开发才能最大限度地发挥生物转化的益处。关键词:工业 4.0、制造业、制造业的生物化、生物转化、国际视角、网络物理系统、工业 4.0、数字化、生物启发、生物智能、生物集成
随着酶(即蛋白质工程)和微生物细胞(即基因组编辑)工程技术的革命性进步,生物催化剂的商业规模应用有望在不久的将来取代现有的化学工艺。这些技术的影响在弗朗西斯·阿诺德(2018 年)和詹妮弗·杜德纳(2020 年)分别因蛋白质定向进化和成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 基因编辑而获得诺贝尔化学奖时得到了认可。本期特刊“生物催化技术:基础与应用”将重点介绍酶和微生物全细胞系统的生物技术应用的最新进展和新视角。本期特刊的范围将从新兴生物催化剂的基本特征到它们的实际应用,重点关注当前的工程技术。我们期待收到您对这些迷人领域的贡献。- 生物催化 - 酶 - 全细胞生物转化 - 微生物生物技术 - 生物合成 - 蛋白质工程 - 代谢工程
术语“前药”或“前体药物”最早由 Albert 于 1958 年提出。前药是无活性化合物,在体内代谢时,可通过化学或酶促方式产生活性母体药物。前药被定义为在发挥治疗作用之前经历生物转化的化合物 (1)。实际上,这些是药物分子的生物可逆衍生物,它们在体内经历酶促和/或化学转化以释放活性母体药物,然后发挥所需的药理作用。其中活性部分与无活性部分连接,必须在体内通过酶的作用将其分解。重要的是,无活性部分应无毒,最好能迅速从体内消除 (2)。因此,前药可被视为含有专门的无毒保护基的药物,以短暂的方式使用,以改变或消除母体药物中的不良特性。前药设计需要克服许多配方、药代动力学或药效学缺点。突出的缺点包括
人类微生物组影响着各种常用处方药的功效和安全性,但缺乏全面的系统级方法来研究药物-微生物组相互作用。在这里,我们提出了一种人类微生物基因组规模重建的计算资源,称为 AGORA2,它涵盖了 7,206 种菌株,包括微生物药物降解和生物转化,并根据比较基因组学和文献检索进行了广泛的整理。AGORA2 是人类微生物组的知识库和代谢建模资源。我们通过在单一菌株和成对模型中机械地模拟微生物药物代谢能力来证明后者。此外,我们预测了 616 名结直肠癌患者和对照组中个体特异性药物转化潜力。该分析表明,某些药物激活能力仅存在于一小部分个体中,而且药物转化潜力与临床参数相关。因此,AGORA2 为个性化、预测宿主-药物-微生物组相互作用分析铺平了道路。