。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可证下可用(未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者此版本于 2022 年 9 月 6 日发布。;https://doi.org/10.1101/2022.09.05.506134 doi:bioRxiv 预印本
光合蓝藻可在生物技术中用作环境可持续的细胞工厂,将二氧化碳转化为多种生物化学物质。然而,缺乏可用于精确和动态控制基因表达的分子工具,阻碍了代谢工程,并导致产品滴度低。光遗传学工具能够以高可调性和可逆性实现光调节的基因表达控制。到目前为止,它们在蓝藻中的应用有限,物种之间的可转移性仍不清楚。在本研究中,我们在聚球藻 PCC 7002 中表达了蓝光抑制的 YF1/FixJ 和绿/红光响应的 CcaS/CcaR 系统,并使用 GFP 荧光测定和 qRT-PCR 表征了它们的性能。非蓝藻来源的 YF1/FixJ 系统表现出较差的性能,最大动态范围为 1.5 倍,尽管采取了几个步骤来改进这一点。相比之下,源自蓝藻 Synechocystis sp. PCC 6803 的 CcaS/CcaR 系统对光波长和强度反应良好,在绿光照射 30 分钟后观察到蛋白质荧光输出增加 6 倍。监测 GFP 转录水平使我们能够量化转录激活和失活的动力学,并测试多个绿光/红光和光/暗循环对系统性能的影响。最后,我们通过对 pCpcG2 输出启动子进行有针对性的遗传修饰,提高了绿光下 CcaS/CcaR 系统的活性。本研究详细描述了 Synechococcus sp. PCC 7002 中 CcaS/CcaR 系统的行为,并强调了跨物种转移光遗传学工具的复杂性。
本研究研究了温度对两种蓝藻:来自北极地区的假鱼腥藻属和来自热带地区的聚球藻属的生长和生化组成的影响。蓝藻分离物在3个不同的温度下培养:4±2℃、15±2℃和25±2℃。假鱼腥藻属在4±2℃、15±2℃和25±2℃下的生长速率分别为1.61天 -1 、1.62天 -1 和1.53天 -1 ,倍增时间分别为0.11、0.18和0.08天。聚球藻属的生长速率略低。在4±2℃、15±2℃和25±2℃条件下,生长速率分别为0.65 day -1 、0.94 day -1 和1.06 day -1 ,倍增时间分别为0.003、0.07和0.25 d。Pseudanabaena sp.在4±2℃、15±2℃和25±2℃条件下的总碳水化合物分别为207.16±10.03 mg/L、329.57±189.65 mg/L和63.32±41.02 mg/L。同温度下,Synechococcus sp.的总碳水化合物含量为14.44±10.03 mg/L。分别为 269.44±81.29 mg/L、321.15±73.31 mg/L 和 1556.84±243.38 mg/L。这表明聚球藻的总碳水化合物含量高于假鱼腥藻。在 4±2°C、15±2°C 和 25±2°C 下,假鱼腥藻的总蛋白质含量分别为 5.59±0.09 mg/L、5.23±0.21 mg/L 和 4.34±0.47 mg/L。同时,对于聚球藻,总
1. 2022. 优化从紫球藻生物质中获取提取物的工艺,以增加其营养潜力。拉丁美洲藻类和环境生物技术杂志13(2):71。第七届拉丁美洲藻类生物技术大会(CLABA)和第五届拉丁美洲环境与藻类生物技术学会大会(SOLABIAA)。 2. 2022. 紫球藻微藻生物质的营养特性。拉丁美洲藻类和环境生物技术杂志13(2):71。第七届拉丁美洲藻类生物技术大会(CLABA)和第五届拉丁美洲环境与藻类生物技术学会大会(SOLABIAA)。 3. 2022. 紫球藻微藻提取物的抗氧化活性和植物化学特征。第十届食品科学生物技术与安全大会摘要集。拉丁食品 2022. 4. 2022. 炭疽菌 (Colletotrichum truncatum) 的鉴定和致病性以及鸡蛋花属炭疽病的发生率和严重程度。位于墨西哥锡那罗亚州库利亚坎。墨西哥植物病理学杂志。第 40 卷,2022 年补充。ISSN-2007-8080。
从微藻中提取的富含胞外多糖 (EPS) 的提取物具有广泛的生物活性,包括抗菌和抗真菌特性。然而,这些特性因微藻种类、所用的抗菌检测方法和所选的目标微生物而异。这项研究旨在调查从五种很少在此方面研究的微藻中获得的富含胞外多糖的提取物的抗菌特性。本研究选定的目标微生物包括革兰氏阳性菌 (枯草芽孢杆菌) 和革兰氏阴性菌 (铜绿假单胞菌)、真菌 (枝孢菌) 和微藻 (小球藻)。使用扩散测定法、肉汤微量稀释测定法和使用吸光度的生长测量来比较方法并充分评估抗菌特性。使用吸光度测量,对于至少一种富含 EPS 的微藻提取物,所有目标物种的生长率抑制率至少达到 80%。在 500 mgGlcEq · L − 1 的浓度下,枯草芽孢杆菌的活性提取物大部分来自莱茵衣藻(生长抑制率 87.1%)、普通念珠藻(53.7%)和多色紫球藻(46.4%)。发现莱茵衣藻(86.2%)、普通念珠藻(59.9%)和紫球藻(31.1%)的富含 EPS 的提取物对铜绿假单胞菌最有效。微绿球藻(86.0%)、莱茵衣藻(16.6%)和多色紫球藻(17.8%)的 EPS 提取物的抗真菌活性最高。结果表明,富含 EPS 的 N. commune 提取物(99.3%)、C. reinhardtii 提取物(84.8%)和 M. gaditana 提取物(84.1%)可抑制微藻生长。据我们所知,这项研究首次探索了富含 EPS 的微藻提取物的杀藻特性,为未来研究其潜在应用确定了有希望的候选物。
摘要。胞外聚合物 (EPS) 是许多远洋和底栖环境中重要的有机碳库。EPS 的产生与植物和微微浮游生物的生长密切相关。EPS 通过结合阳离子并充当矿物质的成核位点,在碳酸盐沉淀中起着关键作用。水柱中大规模细粒碳酸钙沉淀事件(白垩事件)与蓝藻水华有关,包括聚球藻属。引发这些沉淀事件的机制仍存在争议。我们认为,在指数和稳定生长阶段产生的蓝藻 EPS 在白垩的形成中起着关键作用。本研究的目的是研究在模拟水华的 2 个月蓝藻生长过程中 EPS 的产生情况。使用各种技术,如傅里叶变换红外 (FT-IR) 光谱以及比色法和十二烷基硫酸钠 - 聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE) 测定法,研究了聚球藻不同生长阶段 EPS 的产生和特性。我们通过体外强制沉淀实验进一步评估了 EPS 在碳酸盐沉淀中的潜在作用。在早期和晚期稳定期产生的 EPS 所含的负电荷基团比在指数期产生的 EPS 所含的负电荷基团要多。因此,稳定期 EPS 的 Ca 2 + 结合亲和力较高,导致形成大量较小的
美国宇航局的 PACE 卫星的海洋颜色仪 (OCI) 可探测高光谱范围内的光,这为科学家提供了区分浮游植物群落的新信息——这是美国宇航局最新的地球观测卫星的独特能力。OCI 发布的第一张图像于 2024 年 2 月 28 日在南非沿海的海洋中识别出两种不同的微小海洋生物群落。该图像的中央面板显示粉红色的聚球藻和绿色的微型真核生物。该图像的左侧面板显示了海洋的自然色视图,右侧面板显示了叶绿素 a 的浓度,叶绿素 a 是一种用于识别浮游植物存在的光合色素。图片来源:NASA
摘要:类胡萝卜素具有多种生物活性和潜在的药物应用,作为必需的营养品已引起广泛关注。微藻作为这些生物活性化合物的天然生产者,为可持续且经济高效的类胡萝卜素生产提供了有希望的途径。尽管能够培养微藻以获取具有健康益处的高价值类胡萝卜素,但只有雨生红球藻和杜氏盐藻分别以商业规模生产虾青素和β-胡萝卜素。本综述探讨了基因工程和培养策略方面的最新进展,以提高微藻的叶黄素产量。详细讨论了随机诱变、基因工程(包括 CRISPR 技术和多组学方法)等技术对提高叶黄素产量的影响。比较了创新的培养策略,强调了它们的优势和挑战。本文最后确定了未来的研究方向和挑战,并提出了继续推进具有成本效益和转基因微藻类胡萝卜素在药物应用方面的策略。
摘要:类胡萝卜素生产的研究和开发历史悠久,人们对这组色素的兴趣至今未减。现有的六种类胡萝卜素被认为具有工业重要性:虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄质、角黄素和番茄红素。这些类胡萝卜素具有广泛的应用范围,由于其生物活性和着色特性,被用作食品和饮料、饲料、营养保健品、药品和化妆品中的添加剂。目前,全球色素市场以化学合成的类胡萝卜素为主。来自植物和微生物等天然来源的类胡萝卜素不那么受欢迎或普及。目前,天然类胡萝卜素市场主要由微藻雨生红球藻、盐生杜氏藻、布朗葡萄藻、真菌三孢布拉氏菌、红法夫酵母和细菌胡萝卜素副球菌代表。这些微生物产生虾青素、β-胡萝卜素、角黄素和番茄红素。红酵母、掷孢酵母、弹球酵母、戈登酵母和迪茨酵母属的几种酵母和细菌可能成为工业规模的类胡萝卜素来源,但现有技术仍需改进。本文综述了提高真菌和细菌类胡萝卜素生产竞争力的策略。考虑的策略包括选择产胡萝卜素菌株、使用低成本底物、通过添加微量元素、TCA中间体、NaCl、H 2 O 2 、光照来刺激类胡萝卜素的合成,以及优化pH、温度和通气等发酵条件。