XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System代谢工程
用于生产Xanthophyll的模型微生物的代谢工程
摘要：黄脂叶是类胡萝卜素的氧化版本。由于其特定的抗氧化活性和各种颜色，它对药品，食品和化妆品产业具有显着价值。化学加工和从天然生物的常规提取仍然是黄果叶的主要来源。但是，当前的工业生产模型无法再满足人类医疗保健的需求，减少了石化能源消耗和绿色的可持续发展。随着遗传代谢工程的快速发展，模型微生物的代谢工程构成的叶丁植物构成具有巨大的应用潜力。目前，与胡萝卜素（例如番茄红素和β-芳香烯）相比，叶丁叶植物在工程微生物中的产生相对较低，因为其固有的抗氧化，相对较高的极性和更长的代谢途径。这篇综述全面总结了模型微生物的代谢工程的Xanthophyll合成的进展，描述了详细改善Xanthophyll生产的策略，并提出了当前的挑战和未来的挑战，以建立商业化的Xanthophyllyllllllllllllllllllllllllllll繁殖的微生物。
酿酒酵母的代谢工程用于生产canthaxanthin，Zeaxanthin和astaxanthin
摘要：自然化合物的可持续生产在当今的工业景观中越来越重要。这项研究研究了酿酒酵母的代谢工程，以有效的类胡萝卜素的有效生物合成：canthaxanthin，Zeaxanthin和astaxanthin。利用量身定制的父母酵母菌菌株SP_BC，我们通过筛选和识别CRTW和CRTZ酶变体来优化类胡萝卜素途径。Bradyrhizobium sp。的CRTW变体。达到了425.1±69.1 µg/L的canthaxanthin滴度，而Pantoea ananatis的CRTZ变体获得了70.5±10.8 µ g/l的Zeaxanthin滴度。此外，我们通过探索所有三个研究的类胡萝卜素和细胞器腔室的酶融合策略来优化类胡萝卜素的产生，专门用于增强astaxanthin合成。我们通过将最佳基因构建体整合到酵母基因组中并删除GAL80基因，从而进一步改善了类胡萝卜素的产生，从而可以将蔗糖用作碳源。在5 L生物反应器发酵中评估了工程菌株SP_BC-CAN001 ∆ GAL80，使用蔗糖获得了60.36±1.51 mg/l的明显canthaxanthin滴度。这项研究最终确定了酿酒酵母作为有效类胡萝卜素生物合成的可行平台，并且在该酵母菌系统中首次将蔗糖的生存能力作为碳素产生的碳源说明。这些发现为以工业规模的可持续性，具有成本效益的类胡萝卜素生产铺平了道路。
谷氨酰胺的Corynebacterium的代谢工程，用于有效的L- tryptophan生产
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证。是根据作者/资助者提供的预印本（未经同行评审认证）提供的，他已授予Biorxiv的许可证，以在2024年11月5日发布的此版本中显示此版本的版权持有人。 https://doi.org/10.1101/2024.11.04.621991 doi：Biorxiv Preprint
生态效率的代谢工程，以优化工业生物技术的可持续性
生态效率的代谢工程代表了一种开创性的方法，可以通过将环境因素整合到生物系统的设计和优化中，从而增强工业生物技术的可持续性。该策略旨在提高资源效率，最大程度地减少废物并减少能耗，同时保持或增加产量。通过采用高级方法，例如途径优化，生物处理设计和基因工程，生态效率的代谢工程解决了对更可持续的工业过程的关键需求。这种方法还结合了绿色化学和生命周期评估的原理，以评估和最大程度地减少产品生命周期的环境影响。生态有效的代谢工程的应用已显示出生物燃料生产，生物塑料和药品的显着进步，展示了其在不同生物技术领域的可持续性的潜力。尽管挑战诸如代谢网络的复杂性以及对跨学科合作的需求，但生态效率的代谢工程为实现更绿色，更有效的工业生物技术的途径提供了有希望的途径。
DNA 组装工具包可解锁 CRISPR/Cas9 在代谢工程中的潜力
展示了一种在现有盒式磁带上进行一锅式 HA 交换的系统（Int 模块）。这使得在短短两天内将复杂供体重定向到任何可用的整合位点，包括删除目标（补充手册第 1.5 节）。此外，尽管现在有许多技术可用于在 Cas9 辅助质粒上进行指导重新编码，但它们在分子操作的数量和复杂性方面差异很大。我们决定完全绕过复杂的体外步骤，通过在转化的细菌组装宿主（Cas 模块）内的空辅助质粒上直接重组单个寡核苷酸。这将组装所需的时间缩短到细菌组装所需的时间长度
细菌中 CRISPR 激活在数据驱动代谢工程中的挑战与机遇
在具有工业前景的细菌中创建 CRISPR 基因激活 (CRISPRa) 技术可能会对加速数据驱动的代谢工程和菌株设计产生变革性影响。CRISPRa 已广泛应用于真核生物，但在细菌系统中的应用仍然有限。最近的研究表明，细菌启动子的多种特性对 CRISPRa 介导的基因激活提出了严格的要求。然而，通过系统地定义有效的细菌 CRISPRa 位点的规则并开发在工程向导 RNA 中编码复杂功能的新方法，现在有明确的途径来推广细菌中的合成基因调控。当与多组学数据收集和机器学习相结合时，细菌 CRISPRa 的全面开发将通过加速设计-构建-测试-学习循环，大大提高快速工程化细菌进行生物生产的能力。
通过组合代谢工程提高快速生长蓝藻的柠檬烯产量
萜类化合物是一大类具有商业用途的天然产物。微生物生产萜类化合物被认为是稳定供应这些复杂碳氢化合物的可行方法。蓝藻是一种光合原核生物，是可持续生物生产的有吸引力的宿主，因为这些自养生物只需要光和二氧化碳就能生长。尽管蓝藻已被改造成生产各种化合物，但它们的萜类化合物生产率通常较低。需要进一步研究以确定提高蓝藻萜类化合物产量的瓶颈反应。在这项研究中，我们对快速生长的蓝藻 Synechococcus elongatus UTEX 2973 进行了改造，使其生产一种商业用途的萜类化合物柠檬烯。我们在编码香叶基香叶基焦磷酸合酶 crtE 的基因中发现了一个有益的突变，导致柠檬烯产量增加了 2.5 倍。工程菌株以每天 8.2 mg L 1 的速率生产了 16.4 mg L 1 的柠檬烯，比之前报道的其他蓝藻物种的柠檬烯产量高出 8 倍。此外，我们采用了组合代谢工程方法来优化参与柠檬烯生物合成上游途径的基因。通过调节编码 MEP 途径中的酶和香叶基焦磷酸合酶的基因的表达，我们表明优化表达水平对于提高蓝藻中的柠檬烯产量至关重要。
通过大肠杆菌代谢工程提高微生物燃料电池的性能以实现吩嗪的生产
摘要：基于介质的微生物电化学系统（例如微生物燃料电池 (MFC)）的设计、开发和应用进展的核心作用之一是通过细胞外电子转移 (EET) 模式在导电电极表面和微生物之间建立有效且成功的通信。大多数基于微生物的系统需要使用人工电活性介质来促进和/或增强电子转移。我们之前的工作建立了一个外源性吩嗪类介质库作为介质系统，以使模型微生物大肠杆菌作为一种有前途的生物技术宿主能够进行 EET。然而，向微生物电化学系统中添加外源性介质具有某些限制性缺点，特别是关于介质对细胞的毒性和增加的运营费用。在此，我们展示了通过将来自铜绿假单胞菌的吩嗪生物合成途径引入大肠杆菌，大肠杆菌能够内源性地自生成吩嗪代谢物的代谢和遗传工程。该生物合成途径包含一个由七个基因组成的吩嗪簇，即 phzABCDEFG（phzA-G），负责从分支酸合成吩嗪-1-羧酸 (PCA)，以及两个另外的吩嗪辅助基因 phzM 和 phzS，用于催化 PCA 转化为绿脓素 (PYO)。我们展示了通过电化学测量、RNA 测序和显微镜成像收集的工程化大肠杆菌细胞的特征。最后，工程化大肠杆菌细胞用于设计性能增强的微生物燃料电池，最大功率密度从未工程化大肠杆菌细胞的 127 ± 5 mW m − 2 增加到基因工程的、产生吩嗪的大肠杆菌的 806 ± 7 mW m − 2。我们的结果表明，将异源电子穿梭引入大肠杆菌可以提高电池的性能。大肠杆菌不仅是一种有效的策略，而且是一种很有前途的策略，可以在活生物电化学系统中建立有效的电子介导，并提高与 MFC 电流产生和功率输出相关的整体 MFC 性能。关键词：微生物燃料电池、基因工程、性能改进、细胞外电子转移 ■ 介绍
Synechocystis sp的代谢工程。 PCC 6803用于改善苯丙烷的产生
©作者2024。Open Access本文是根据Creative Commons Attribution 4.0 International许可获得许可的，该许可允许以任何媒介或格式使用，共享，适应，分发和复制，只要您对原始作者和来源提供适当的信誉，请提供与创意共享许可证的链接，并指出是否进行了更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创意共享许可中，除非在信用额度中另有说明。如果本文的创意共享许可中未包含材料，并且您的预期用途不受法定法规的允许或超过允许的用途，则您需要直接从版权所有者那里获得许可。要查看此许可证的副本，请访问http：//创建ivecommons。org/licen ses/by/4。0/。Creative Commons公共领域奉献豁免（http：//创建ivecommons。Org/publi cdoma in/Zero/1。0/1。0/）适用于本文中提供的数据，除非在数据信用额度中另有说明。
基于 CRISPR/Cas12a 的高效基因组编辑工具箱，用于 Methanococcus maripaludis 的代谢工程
（未经同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2022 年 3 月 16 日发布。；https://doi.org/10.1101/2021.12.29.474413 doi：bioRxiv preprint