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AS 和 A 级生物学 9700/42 试卷 4 A 级结构化问题 2022 年 10 月/11 月
在低温法中，不需要将催化淀粉水解的酶添加到淀粉悬浮液中。使用相同酵母物种的转基因 (GM) 菌株。转基因酵母菌株具有允许细胞产生 α-淀粉酶和葡糖淀粉酶并将这些酶附着到细胞表面膜外表面的基因。将转基因酵母细胞添加到加热到 80°C 的淀粉中，并在厌氧条件下维持以产生乙醇。
2022 年 11 月 (v2) QP - 试卷 4 CAIE 生物学 A-level
在低温法中，不需要将催化淀粉水解的酶添加到淀粉悬浮液中。使用相同酵母物种的转基因 (GM) 菌株。转基因酵母菌株具有允许细胞产生 α-淀粉酶和葡糖淀粉酶并将这些酶附着到细胞表面膜外表面的基因。将转基因酵母细胞添加到加热到 80°C 的淀粉中，并在厌氧条件下维持以产生乙醇。
基于 CRISPR/Cas9 的多拷贝整合系统用于黑曲霉中的蛋白质生产
丝状真菌黑曲霉因其高蛋白质分泌能力而闻名，是同源和异源蛋白质生产的首选宿主。为了进一步提高黑曲霉的蛋白质生产能力，我们制备了一组专用的蛋白质生产菌株，其在基因组的预定位置包含多达 10 个葡糖淀粉酶着陆位点 (GLS)。这些 GLS 取代了编码大量存在或编码不需要的功能的酶的基因。每个 GLS 都包含葡糖淀粉酶基因 (glaA) 的启动子和终止子区域，该基因是黑曲霉中表达最高的基因之一。整合多个基因拷贝（通常通过随机整合实现）可提高蛋白质产量。在我们的方法中，GLS 允许使用 CRISPR/Cas9 介导的基因组编辑快速进行靶向基因替换。通过在每个 GLS 中引入相同或不同的独特 DNA 序列（称为 KORE 序列）并设计 Cas9 兼容的单向导 RNA，人们能够选择目标基因在哪个 GLS 整合。通过这种方式，可以轻松快速地制备一组具有不同目的基因拷贝数的相同菌株，以比较蛋白质生产水平。为了说明其潜力，我们成功地利用表达平台生成多拷贝 A. niger 菌株，该菌株产生 Penicillium expansum PatE::6xHis 蛋白，催化棒曲霉素生物合成的最后一步。表达 10 个拷贝 patE::6xHis 表达盒的 A. niger 菌株在培养基中产生约 70 lg mL 1 PatE 蛋白，纯度略低于 90%。
玉米种子淀粉生物合成基因工程在生物乙醇生产过程中实现淀粉的高效酶消化
摘要：玉米种子中积累了大量的淀粉，被人类和动物用作食物。玉米淀粉是生产生物乙醇的重要工业原料。生物乙醇生产的一个关键步骤是通过α-淀粉酶和葡糖淀粉酶将淀粉降解为寡糖和葡萄糖。此步骤通常需要高温和额外的设备，导致生产成本增加。目前，仍然缺乏专门设计的具有优化淀粉（直链淀粉和支链淀粉）组成的用于生物乙醇生产的玉米品种。我们讨论了适合高效酶消化的淀粉颗粒的特征。迄今为止，在玉米种子中淀粉代谢的关键蛋白质的分子表征方面已经取得了很大进展。本综述探讨了这些蛋白质如何影响淀粉代谢途径，特别是在控制淀粉的组成、大小和特征方面。我们强调了关键酶在控制直链淀粉/支链淀粉比率和颗粒结构方面的作用。基于目前利用玉米淀粉生产生物乙醇的工艺流程，我们提出可以通过基因工程改变几种关键酶的丰度或活性，以在玉米种子中合成易降解的淀粉颗粒。本综述为开发用于生物乙醇工业的专用玉米品种提供线索。
开发了来自大象脚山药（Omorphallallus oncophyllus）和Roselle（hibiscus sabdariffa L.）的瞬时果冻粉末，作为糖尿病患者的功能性食物
大象脚山药（Oncophallus oncophyllus）是印度尼西亚最广泛种植的农产品之一。它具有无数的好处，尤其是作为糖尿病患者的功能性食物。Roselle（芙蓉Sabdariffa L.）是一种富含多酚和花青素的开花草药，具有抗氧化剂和抗糖尿病潜力。因此，这项研究的目的是创建适合糖尿病患者的功能性食品。在这项研究中，从山药和罗斯尔开发了一种速溶果冻粉的功能性食品。葡萄糖素提取物是通过浸出从山药粉中获得的，使用傅立叶转换红外（FTIR）分光光度计（定性）测试并确定含量。开发了具有不同量的葡萄糖素和IOTA角叉菜胶的三个公式，以确定最优化的配方。最优化的配方是根据有机摄影特性以及凝胶强度和硬度，总酚含量（TPC）和抗氧化活性测试的结果（3-乙基氮二氮乙烷-6-6-磺酸）的结果。葡萄糖素萃取产生了92.40％的产率，葡萄糖量为46.32％。分光光度计分析表明提取物中存在葡萄糖干，进一步的测试表明它随着凝胶强度和硬度的降低而增加。发现公式I产生了最佳的果冻纹理，总酚含量为0.30％GAE（Formula II 0.13％GAE； Formula III 0.27％GAE）和ABTS自由基清除活性为90.51％（II：73.49％; III：III：88.16％）。总而言之，含有6.35 g的Carrageenan，2.12 g葡糖甘甘，1.5 g roselle，0.03 g柠檬酸和0.003 g Suclalose具有最佳组成的最佳组成，可以创建最弹性和最牢固的果冻纹理，具有最高的酚类含量和根本的清道活性。
表达异源重组酶的植物中同源重组的刺激
背景：CRISPR/Cas 和 TALEN 技术的进步激发了人们对植物基因编辑机会的兴奋。CRISPR/Cas 被广泛用于通过诱导靶向双链断裂 (DSB) 来敲除或修改基因，而双链断裂主要通过易出错的非同源末端连接或微同源介导的末端连接进行修复，从而导致可能改变或消除基因功能的突变。尽管此类突变是随机的，但它们发生的频率足以使有用的突变能够通过筛选定期识别。相比之下，用替代等位基因或具有特定特征修饰的拷贝替换整个基因的基因敲入目前还不常见。通过同源定向修复进行基因替换（或基因靶向）在高等植物中发生的频率极低，使得筛选有用事件变得不可行。通过抑制非同源末端连接和/或刺激同源重组 (HR) 可以增加同源定向修复。在这里，我们通过评估多种异源重组酶表达对烟草植物染色体内同源重组 (ICR) 的影响，为提高基因置换效率铺平了道路。结果：我们在含有高度敏感的 β -葡糖醛酸酶 (GUS) 型 ICR 底物的烟草转基因系中以不同的组合表达了几种细菌和人类重组酶。使用病毒 2A 翻译重编码系统实现了多种重组酶的协调同时表达。我们发现大多数重组酶在花粉中显著增加了 ICR，其中 HR 将由减数分裂期间发生的程序化 DSB 促进。DMC1 表达在初级转化体中产生了对 ICR 的最大刺激，其中一种植物的 ICR 频率增加了 1000 倍。对纯合 T2 植物系中的 ICR 的评估表明，ICR 增加了 2 倍到 380 倍，具体取决于表达的重组酶。相比之下，营养组织中的 ICR 仅适度增加，异源重组酶的组成性表达也降低了植物的育性。结论：异源重组酶的表达可以大大增加植物生殖组织中 HR 的频率。将此类重组酶表达与使用 CRISPR/Cas9 诱导 DSB 相结合可能是从根本上提高植物基因替换效率的途径。
JOURNAL O 蛋白质靶点的计算机识别...
摘要：已发现果皮含有多种生物活性化合物，可用于草药治疗多种疾病。尚未研究 C. rostrata 果皮中存在的植物化学物质及其与人体蛋白质结合并改变其功能的潜力。因此，本研究确定了 C. rostrata 果皮提取物中类药物成分在人体中的主要蛋白质靶点以及与这些靶点相关的疾病状况。通过 GCMS 分析确定了 C. rostrata 果皮无水乙醇提取物的甲醇和正己烷馏分成分的身份。使用 SwissADME 和 SwissTargetPrediction 网络工具确定类药性（符合 Lipinski、Ghose、Veber、Egan 和 Muegge 过滤器）和类药物成分的蛋白质靶点。GCMS 分析显示正己烷和甲醇馏分中存在 49 种化合物。育亨宾衍生物 Corynan-16-羧酸，16,17-二脱氢-9,17-二甲氧基-，甲酯，(16E)-，在甲醇馏分中含量丰富 (13.33%)。正己烷馏分富含奇数链脂肪酸和植物甾醇。在馏分中鉴定出四种类药物化合物：(1) 壬二酸单乙酯；(2) 3- (2-甲氧基甲氧基亚乙基)-2,2 二甲基双环[2.2.1]庚烷；(3) 环十二醇，1-氨基甲基-，和 (4) Corynan-16-羧酸，16,17-二脱氢-9,17-二甲氧基-，甲酯，(16E)-。预测的类药化合物的主要蛋白质靶点包括碳酸酐酶 II、蛋白酪氨酸磷酸酶 1B、鞘氨醇激酶 1、麦芽糖酶-葡糖淀粉酶、腺苷 A2b 受体、P2X 嘌呤受体 7、MAP 激酶 p38 α、δ-阿片受体和 α-2 肾上腺素受体。研究结果表明，C. rostrata 外果皮含有类药植物化学物质，具有抗癌、糖尿病、疼痛和炎症疾病的潜力，提取物可能具有壮阳潜力。 DOI：https://dx.doi.org/10.4314/jasem.v26i5.18 开放获取文章：（https://pkp.sfu.ca/ojs/）这是一篇根据知识共享署名许可 (CCL) 分发的开放获取文章，允许在任何媒体中不受限制地使用、分发和复制，前提是对原始作品进行适当引用。 影响因子：http://sjifactor.com/passport.php?id=21082 谷歌分析：https://www.ajol.info/stats/bdf07303d34706088ffffbc8a92c9c1491b12470 版权：© 2022 Ajayi 等人 日期：收到：2022 年 3 月 25 日；修订：2022 年 4 月 13 日；接受：2022 年 5 月 11 日 关键词：Cola rostrata 外果皮；计算机识别；药物样成分；蛋白质靶标预测外果皮（果皮）是表皮层，它包围并保护下面的中果皮免受微生物感染和水渗透，同时确保与外界环境的气体交换（Hansmann & Combrink，2003）。许多热带水果的外果皮不能食用，每年都会造成大量植物材料浪费。最近的研究重点是将果皮从环境污染转化为财富，并利用其丰富的植物化学成分用于医疗保健目的（Torres-León 等人，2018 年；Veloso 等人，2020 年；Hikal 等人，2021 年；Osorio 等人，2021 年）。