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太空中的微型生物反应器：采用非侵入式监测方法的酵母（酿酒酵母）生物反应器案例研究
太空中的生物反应器可应用于从基础科学到微生物工厂的各个领域。在微重力环境下监测生物反应器在流体、通气、传感器尺寸、样品量以及培养基和培养物的扰动方面都存在挑战。我们介绍了一个小型生物反应器开发案例研究，以及一种监测酵母培养物溶解氧、pH 值和生物量的无创方法。针对系统容量 60 毫升和 10.5 毫升，测试了两种不同的生物反应器配置。对于这两种配置，光学传感器阵列 PreSens SFR vario 都会自动收集数据。使用直径为 7 毫米、固定在采样室底部的化学掺杂点监测培养物中的氧气和 pH 值。当点分别与氧分子和氢离子反应时，会发出 DO 和 pH 的荧光信号。使用以 605 nm 为中心的光反射率来感测生物量。光学阵列有三个光检测器，每个变量一个，它们返回的信号经过预校准和后校准。对于需要氧气和呼吸二氧化碳的异养培养，与光学阵列同轴的中空纤维过滤器可给细胞供氧并去除二氧化碳。这提供了足以维持稳定状态条件下有氧呼吸的氧气水平。比较并讨论了两个生物反应器中酵母代谢的时间序列。生物反应器配置可以很容易地修改为自养培养，从而增强二氧化碳并去除氧气，这是光合藻类培养所必需的。
引用原始发表的论文（记录的版本）：刘C.，Choi，B.，Efimova，E。等（2024）。增强木质纤维素subs
抽象背景木质纤维素生物量作为原料具有巨大的生化生产潜力。仍然，源自木质纤维素衍生的水解物的有效液化受到其复杂和异质组成的挑战，以及抑制性化合物的存在，例如呋喃醛。使用微生物联盟，其中两个专门的微生物相互补充可以作为提高木质纤维素生物质升级效率的潜在方法。结果本研究描述了由合成的木质纤维素水解物的同时抑制剂解毒和产生乳酸和蜡酯，并通过确定的酿酒酵母和抗酸细菌的糖含量的共培养物和囊杆菌baylyi adp1。A。Baylyi ADP1显示出存在于水解产物中的Furan醛的有效生物转化，即富含毛细血管和5-羟基甲基甲基甲基甲醛，并且没有与S. cerevisiae竞争的底物，从而强调了其作为同伴的潜力。此外，酿酒酵母的剩余碳源和副产品由A. Baylyi Adp1引向蜡酯的产生。与塞维西亚链球菌的单载体相比，与贝利a a a a a baylyi ADP1的共培养中，酿酒酵母的乳酸生产率约为1.5倍（至0.41±0.08 g/l/h）。结论显示，酵母和细菌的共培养可以改善木质纤维素层的消耗量以及乳酸从合成木质纤维素水解的生产力。关键词乳酸，共培养，排毒，acinetobacter baylyi adp1，酿酒酵母，蜡酯，木质纤维素高排毒能力和通过A. baylyi Adp1产生高价值产物的能力表明，这种菌株是共培养的潜在候选者，以提高酿酒酵母发酵的生产效率和经济学。
适应性实验室进化以获得糠醛耐受性……
结果与讨论：为进一步探究糠醛耐受性增强的机制，基于全基因组重测序数据，利用 CRISPR/Cas9 技术构建了 ADR1_1802 突变体。结果表明，当糠醛为 4 g/L 时，ADR1_1802 开始生长的时间与参考菌株（S. cerevisiae CEN.PK113-5D）相比缩短了 20 小时。此外，根据实时荧光定量 PCR 分析，ADR1_1802 突变体中 GRE2 和 ADH6 的转录水平分别增加了 53.69% 和 44.95%。这些发现表明突变体糠醛耐受性的增强是由于糠醛降解加速。重要性：全球可再生碳对于实现“零碳”目标至关重要。从生物质中获得的生物乙醇就是其中之一。为了使生物乙醇的价格与化石燃料具有竞争力，必须提高乙醇产量，因此，应通过酿酒酵母将生物质预处理过程中产生的单糖有效地转化为乙醇。然而，葡萄糖或木糖氧化形成的抑制剂会降低乙醇产量。因此，抑制剂耐受性酿酒酵母对这一过程非常重要。糠醛作为预处理水解液的主要成分之一，对酿酒酵母的生长和乙醇生产有明显的影响。为了获得对糠醛耐受的酿酒酵母并找到潜在机制，本研究应用了适应性实验室进化和CRISPR/Cas9技术
酵母合成基因组学中 DNA 突变对核小体位置影响的全基因组预测
如今，基因改造基因组经常用于许多基础和应用研究领域。在许多研究中，编码或非编码区域被故意修改，以改变蛋白质序列或基因表达水平。修改基因组中的一个或多个核苷酸也会导致基因表观遗传调控的意外变化。因此，在设计具有许多突变的合成基因组时，能够预测这些突变对染色质的影响将非常有用。我们在此开发了一种深度学习方法，可以量化每个可能的单个突变对整个酿酒酵母基因组上核小体位置的影响。这种类型的注释轨道可用于设计改良的酿酒酵母基因组。我们进一步强调了该轨道如何为驱动核小体在体内位置的序列依赖机制提供新的见解。关键词——深度学习、基因组学、酿酒酵母、突变、合成生物学、核小体、DNA 基序
工程乙酰辅酶A羧化酶旁路
在整个进化过程中，大多数酿酒酵母菌株都失去了合成生物素的能力，生物素是几种羧化酶的必不可少的辅助因子。结果，必须从环境中吸收必需的维生素或其前体，并经常在发酵中补充以达到高细胞密度。与生物素无关的酿酒酵母菌株的工程是消除对外部生物素供应的需求。在此，我们通过工程旁乙酰辅酶A羧化酶（一种在合成脂肪酸的合成中的基本生物素依赖性酶）来描述了与生物素无关的酵母菌菌株的构建。除了无生物素培养基中的生长量完全挽救外，与生物素相比，酿酒酵母菌株的生长显着改善。除了其工业相关性之外，此处报道的酵母菌菌株在基础研究领域可能很有价值，例如，用于开发新的选择标记或提高生物蛋白 - 链霉亲蛋白技术在生物系统中的多功能性。
波尔多理工学院 - ENSEIRB-MATMECA
• 波尔多，世界上最著名的葡萄酒产地之一 • 120 000 英亩葡萄园 • 8000 个“城堡” = (开放日、tas.ng、活动……) • 12000 名酿酒师！！!
米兰大学项目内有 1 个博士名额
Eco2Wine 项目旨在培养新一代博士毕业生，使他们能够有效地管理与酿酒相关的生态系统。这些毕业生将在保护生物多样性、最大限度地减少对自然环境的不可持续干预以及提高葡萄酒生产的可持续性（包括生产“天然葡萄酒”）方面发挥关键作用。与酿酒相关的生态系统涉及物种与其非生物环境之间的复杂相互作用。直接操纵这些生态系统已成为葡萄酒科学的焦点，以促进可持续和环保的做法，满足消费者对多样化葡萄酒风格的需求。了解这些生态系统中的微生物群、生态相互作用和分子机制对于绘制和利用其自然生物多样性至关重要。培训计划涵盖四个关键领域：葡萄酒生态学、葡萄酒创新、葡萄酒业务和葡萄酒科学传播。该联盟由 9 个受益者和 12 个具有互补专业知识的相关合作伙伴组成，旨在促进博士生、科学界以及相关社会和经济利益相关者之间的知识转移。该项目预计将对推动葡萄酒研究、造福酿酒师和吸引葡萄酒行业各利益相关者产生重大影响。
利用基于 CRISPR/Cas9 的野生酵母基因组编辑减少酒精饮料中的氨基甲酸乙酯
摘要：氨基甲酸乙酯（EC）是酒精饮料中乙醇与尿素在发酵和储存过程中发生反应而产生的一种天然物质。少量饮用EC会引起头晕和呕吐，过量饮用则会导致肾癌。因此，减少酒精饮料中EC的形成对食品安全和人类健康具有重要意义。降低酒精饮料中EC含量的策略之一是开发一种新的酵母发酵剂菌株，以减少发酵过程中EC的形成。在本研究中，我们从Nuruk（韩国传统的以谷物为基础的野生酵母和霉菌接种物）中分离出一种多倍体野生型酵母酿酒酵母菌株，并通过基因组工程开发了一种发酵剂来降低酒精饮料中的EC含量。我们利用基于CRISPR/Cas9的基因组编辑工具删除了酿酒酵母中参与EC形成的目标基因的多个拷贝。首先，在酿酒酵母的基因组中完全删除编码负责尿素形成的精氨酸酶的CAR1基因。此外，在酿酒酵母中删除编码控制与尿素吸收和降解相关的几个基因（DUR1、2和DUR3）表达水平的转录因子的GZF3基因，以进一步减少EC的形成。通过RT-qPCR验证基因缺失的效果，以确认与EC相关的基因转录水平的变化。与野生型菌株相比，携带CAR1和GZF3基因双缺失的酿酒酵母菌株成功降低了发酵培养基中的EC含量，而酒精含量和发酵曲线没有显著变化。最后，我们使用 S. cerevisiae dCAR1&GZF3 双缺失菌株酿造了韩国传统米酒 Makgeolli，与野生型菌株相比，Makgeolli 中的 EC 含量显著降低，最高可达 41.6%。这项研究成功地展示了通过 CRISPR/Cas9 基因组编辑野生酵母来开发一种发酵剂以减少酒精饮料中的 EC 形成。
NEM1-SPO7/PAH1磷酸酶级联酶级别需要酿酒酵母Spo7 spo7的基本尾巴，脂质合成
酿酒酵母NEM1 - Spo7蛋白质磷酸酶复合物脱磷酸化，从而在核/内质网膜上激活PAH1。pah1，一种磷酸磷酸酶，催化磷酸化磷酸化以产生二酰基甘油，是脂质代谢中最高度调节的酶之一。在脂质磷酸酶反应中产生的二酰甘油醇用于合成储存在脂质滴剂中的三酰基甘油。NEM1 - SPO7/PAH1磷酸酶级联反应的破坏会导致过多的生理缺陷。spo7是NEM1 - SPO7复合物的调节亚基，是NEM1催化功能所需的，并且与PAH1的酸性尾巴相互作用。SPO7包含三个保守的同源区（CR1 - 3），对于与NEM1相互作用很重要，但其与PAH1相互作用的区域尚不清楚。Here, by deletion and site-speci fi c mutational analyses of Spo7, we revealed that the C-terminal basic tail (residues 240-259) containing fi ve argi- nine and two lysine residues is important for the Nem1 – Spo7 complex – mediated dephosphorylation of Pah1 and its cellular function (triacylglycerol synthesis, lipid droplet formation, maintenance of核/内质网膜形态和温度升高时的细胞生长）。合成肽的戊二醛交联分析表明，Spo7碱性尾巴与PAH1酸性尾巴相互作用。这项工作使我们对酵母脂质合成中SPO7功能和NEM1 - SPO7/PAH1磷酸酶级联的理解促进了我们的理解。
