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World File Search System代谢工程
在线教育中心获得荣誉 - ATME
Falguni Pati 教授，印度理工学院海得拉巴分校 8 周 https://online.vtu.ac.in/course-details/Organ-Printing 2 9 生物技术和生物工程 基因组编辑与工程 Utpal Bora 教授，印度理工学院TG 12 周 https://online.vtu.ac.in/course-details/Genome-Editing-And-Engineering 3 10 生物技术和生物工程 功能基因组学 S.Ganesh 教授，印度理工学院K 4 周 https://online.vtu.ac.in/course-details/Functional-Genomics 1 11 生物技术和生物工程 保护地理学 Ankur Awadhiya 教授，印度理工学院K 12 周 https://online.vtu.ac.in/course-details/Conservation-Geography 3 12 生物技术和生物工程 实验生物技术 Vishal Trivedi 教授，印度理工学院TG 12 周 https://online.vtu.ac.in/course-details/Experimental-Biotechnology 3 13 生物技术和生物工程 机械生物学简介 Shamik Sen 教授，IITB 8 周 https://online.vtu.ac.in/course-details/Introduction-To-Mechanobiology 2 14 生物技术和生物工程 工业生物技术 Debabrata Das 教授，IITKGP 12 周 https://online.vtu.ac.in/course-details/Industrial-Biotechnology 3 15 生物技术和生物工程 孕产妇、婴儿、幼儿营养 Rupal Dalal 教授 12 周 链接将很快更新 3 16 生物技术和生物工程 生药学和代谢工程 Adinpunya Mitra 教授 12 周 链接将很快更新 3
揭示 Exophiala spinifera 菌株 FM 的代谢景观：模型重建、对生物脱硫及其他方面的见解
Exophiala spinifera 菌株 FM 是一种黑酵母和黑色素子囊菌，利用二苯并噻吩 (DBT) 作为唯一硫源，显示出对石油进行生物脱硫的潜力。然而，由于对 E . spinifera 的基因组测序和代谢了解有限，参与这一过程的具体途径和酶仍不清楚。在本研究中，我们对 E . spinifera FM 的完整基因组进行了测序，以构建该生物的第一个基因组规模代谢模型 (GSMM)。通过生物信息学分析，我们确定了可能参与有害污染物 DBT 脱硫和降解途径的基因。我们专注于了解硫同化途径中代谢物相关的成本，以评估经济可行性、优化资源配置并指导代谢工程和工艺设计。为了弥补知识空白，我们开发了 E . spinifera 的基因组规模模型 iEsp1694，从而能够全面研究其代谢。该模型根据生长表型和基因必需性数据进行了严格验证。通过影子价格分析，当使用 DBT 作为硫源时，我们鉴定出昂贵的代谢物，例如 3'-磷酸-5'-腺苷酸硫酸盐、5'-腺苷酸硫酸盐和胆碱硫酸盐。iEsp1694 包含芳香族化合物的降解，这是理解该菌株泛代谢能力的关键第一步。
呼吸能量需求以及需求扩大和破坏的范围
需求（“汇活动”），即预算范围并不总是固定的（Smith 等人，2018）。然而，由于人们一致认为生产力通常受碳供应限制或共同受碳供应限制（Ainsworth 和 Long，2005；K¨rner，2015；Sonnewald 和 Fernie，2018），我们在以下分析中以此作为基本假设。尽管呼吸代谢至关重要，但在基础植物科学和作物改良中，它受到的关注一直远不及光合作用（Jacoby 等人，2016；Amthor 等人，2019），这是作物研究中不对称的明显例子（Reynolds 等人，2021）。本次更新是朝着对称迈出的一步。我们首先简要回顾植物呼吸能量预算的经典基础知识，并估计各种过程的代谢成本。然后，我们应用这些基础知识来评估拟议的合成生物学/代谢工程干预措施（增加新需求或消除不必要的现有需求）可能如何影响产量。我们还估计这些变化（如果大规模成功）可能对它们要解决的问题产生的影响。由于糖是植物代谢的标准货币，并且可以通过相当固定的汇率兑换成 ATP 和 NAD(P)H 货币，因此呼吸碳预算通常以己糖当量计算，以方便使用（Penning de
木质素价：工程微生物
摘要：木质素本质上是第二大的聚合物，在木质纤维素生物膜中生物量分馏期间也广泛产生。目前，尽管它代表了芳香剂的最丰富来源，但目前，大多数技术木质素都被燃烧而成，因此它是产生增值化合物的有前途的原料。木质素在组成中是异质的，并且是降解的顽固性，这种木质蛋白极大地阻碍了其使用。值得注意的是，微生物已经进化了特定的酶和专门的代谢途径，以降解该聚合物并代谢其各种芳族成分。近年来，已经设计了新的途径，可以建立能够有效地将木质素降解产物汇合到几个代谢中间体的工程微生物细胞工厂，代表合成各种有价值分子的合成起点。本综述重点介绍了基于系统代谢工程研究的最新成功案例（在实验室/飞行员量表上），旨在产生增值和特种化学品，非常强调CIS -CIS -ruconic Acid的产生，CIS -Muconic Acid是公认的塑料材料合成工业价值的基础。该全球废物流的升级承诺将解决可持续的产品组合，当将解决与流程规模相关的经济问题时，它将成为工业现实。
用于溶媒梭菌基因组和转录组工程的合成生物学工具
梭菌属菌株用于生产各种增值产品，包括燃料和化学品。任何商业上可行的生产工艺的开发都需要菌株和发酵工艺开发策略的结合。梭菌属的菌株开发可以通过随机诱变和靶向基因改造方法实现。然而，由于缺乏有效的基因组和转录组工程工具，通过靶向基因改造方法对梭菌属的菌株进行改良具有挑战性。最近，已经开发出各种合成生物学工具来促进产溶剂梭菌的菌株工程。在这篇综述中，我们整合了产溶剂梭菌基因组和转录组工程工具箱开发的最新进展。在这里，我们回顾了采用移动 II 组内含子、pyrE 等位基因交换和 CRISPR/Cas9 的基因组工程工具及其在梭菌属菌株开发中的应用。接下来，在梭菌菌株工程的背景下，还讨论了转录组工程工具，例如非翻译区 (UTR) 工程和合成 sRNA 技术。应用任何这些讨论的技术都将促进梭菌的代谢工程，以开发具有所需功能属性的改良菌株。这可能导致开发出一种经济可行的丁醇生产工艺，提高滴度、产量和生产率。
开发生物传感器，用于检测酿酒酵母中苯甲酸衍生物
4-羟基苯甲酸（PHBA）是粘酸和液晶聚合物的重要工业前体，其生产基于石化工业。为了减少我们对化石燃料的依赖并提高可持续性，微生物工程是一种更具吸引力的方法，用于替代传统的化学技术。但是，微生物菌株的优化仍然受筛选阶段的高度限制。生物传感器通过减少筛选时间并实现更高的吞吐量来帮助减轻这一问题。在本文中，我们构建了一个名为SBAD的合成生物传感器，由R. palustris的HBAR的PHBA结合结构域组成，N-terminus的Lexa DNA结合结构域和C-Terminus的反式激活域B112。在存在不同的苯甲酸衍生物的情况下测试了SBAD的响应，并通过流量细胞仪测量细胞荧光输出。除了其他羧酸（包括P-氨基苯甲酸），水杨酸，蒽，阿司匹林和苯甲酸在内的其他羧酸之外，还发现了生物传感器通过培养基中外部添加PHBA激活。此外，我们能够证明该生物传感器可以检测到遗传修饰的酵母菌菌株中PHBA的体内产生。在生物传感器荧光和PHBA浓度之间观察到了良好的线性。因此，该生物传感器将非常适合作为高吞吐量筛选工具，可通过代谢工程生产苯甲酸衍生物。
CRISPR复制
摘要 CRISPR/Cas 系统已成为代谢工程和人类基因治疗中基因组编辑的有力工具。然而，使用 CRISPR/Cas 系统在染色体上定位整合异源基因的最佳位点仍是一个悬而未决的问题。选择合适的基因整合位点需要考虑多个复杂的标准，包括与 CRISPR/Cas 介导的整合、遗传稳定性和基因表达相关的因素。因此，在特定或不同的染色体位置上识别此类位点通常需要大量的表征工作。为了应对这些挑战，我们开发了 CRISPR-COPIES，这是一种用于识别 CRISPR/Cas 促进的整合位点的计算流程。该工具利用 ScaNN，这是一种基于嵌入的最近邻搜索的先进模型，可快速准确地进行脱靶搜索，并可在几分钟内识别大多数细菌和真菌基因组的全基因组基因间位点。作为概念验证，我们利用 CRISPR-COPIES 表征了三种不同物种中的中性整合位点：酿酒酵母、Cupriavidus necator 和人类细胞系。此外，我们还为 CRISPR-COPIES 开发了一个用户友好的 Web 界面 (https://biofoundry.web.illinois.edu/copies/)。我们预计 CRISPR-COPIES 将成为靶向 DNA 整合的宝贵工具，并有助于表征合成生物学工具包，实现快速菌株构建以生产有价值的生化物质，并支持人类基因和细胞治疗应用。
基于噬菌体的基于RNA的技术在合成生物学中的应用
作为具有令人难以置信的多样性的最丰富的生物学实体，噬菌体（也称为噬菌体）被公认为是开发基因工具工具的分子机器的重要来源。同时，噬菌体对于建立和改善分子生物学的基本理论至关重要。对噬菌体的研究为合成电路设计提供了丰富的基本要素，并为改善定向进化平台的强大支持提供了支持。因此，噬菌体在新技术和中央科学概念的发展中起着至关重要的作用。提出并开发了RNA世界假设后，继续发现RNA的新生物学功能。RNA及其相关元素广泛用于许多领域，例如代谢工程和医学诊断，其多功能性导致RNA在合成生物学中的主要作用。基于RNA的技术的进一步开发将推进合成生物学工具，并提供RNA世界假设的验证。大多数合成生物学工作基于重新构建现有的生物系统，了解基本生物学过程并开发新技术。基于噬菌体的基于RNA的技术将为合成生物学成分提供丰富的来源。此外，噬菌体和RNA对生物进化具有很高的影响，这对于理解生命的起源，建立人工生命形式以及精确重新编程的生物学系统是关键的。本综述讨论了基于噬菌体的RNA基于噬菌体成分的技术术语，噬菌体生命周期以及噬菌体与细菌之间的相互作用。将强调从噬菌体衍生出的基于RNA的技术，用于合成生物学以及了解生物进化的最早阶段。
合成生物学识别植物底盘中紫杉醇生物合成所需的最小基因集
二萜紫杉醇（紫杉醇）是一种化学疗法药物，被广泛用作针对几种固体癌的第一线治疗。自然来源的紫杉醇供应有限。然而，关于紫杉醇生物合成的几个特定代谢步骤所涉及的基因的缺失知识使其很难设计完整的途径。在这项研究中，我们使用了转录组学，细胞生物学，代谢组学和途径重建的组合来确定紫杉醇生产所需的完整基因集。我们从紫杉醇生物合成的当前模型中识别了缺失的步骤，并通过尼古拉·本塔米亚纳（Nicotiana Benthamiana）的异源表达确认了大多数缺失酶的活性。值得注意的是，我们确定了一种新的C4 B -C20环氧酶，该酶可以克服最初的代谢工程。We used both previously characterized and newly identified oxomutases/epoxi- dases, taxane 1 b -hydroxylase, taxane 9 a -hydroxylase, taxane 9 a -dioxygenase, and phenylalanine-CoA ligase, to successfully biosynthesize the key intermediate baccatin III and to convert baccatin III into pacli- taxel in N.本塔米亚娜。结合使用，这些方法为分类生物合成建立了代谢途径，并提供了植物用来产生复杂生物活性代谢物的独特化学反应的见解。
基于 CRISPR 的非肿瘤基因调控方法...
CRISPR 干扰（CRISPRi）和 CRISPR 激活（CRISPRa）由于其设计简单且有效，已成为控制细菌基因表达的普遍方法。通过调节目标基因的转录，CRISPRi/a 可以动态地设计细胞代谢，实现转录调控电路，或阐明从较小的靶向文库到整个基因组文库的基因型-表型关系。虽然 CRISPRi/a 主要在模型细菌大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中建立，但越来越多的研究表明这些工具可以扩展到其他细菌物种（这里泛指非模型细菌）。在这篇小型评论中，我们讨论了导致 CRISPRi/a 工具在不同非模型细菌中创建速度较慢的挑战，并总结了这些方法在细菌门中的现状。我们发现，尽管在非模式微生物中建立新型 CRISPRi/a 存在潜在困难，但文献中已报道了 8 个细菌门类中 190 多个近期实例。大多数研究都侧重于工具开发或使用这些 CRISPRi/a 方法来探究基因功能，而将 CRISPRi/a 基因调控应用于代谢工程或高通量筛选和选择的例子较少。迄今为止，大多数 CRISPRi/a 报告都是针对非模式细菌物种的常见菌株开发的，这表明在未驯化细菌中建立这些遗传工具仍然存在障碍。更有效和更通用的方法将有助于实现基于 CRISPR 的可编程转录控制在各种细菌中的巨大潜力。