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解脂耶氏酵母Γ-癸内酯代谢关键基因POX3特异性敲除优化策略
摘要：γ-癸内酯作为重要的香料原料，在食品工业中有着广泛的应用。6个过氧化物酶体酰基辅酶A氧化酶（POX）是解脂耶氏酵母中γ-癸内酯代谢的限速酶，但该家族各成员的功能均存在诸多未解决的问题，限制了γ-癸内酯的菌株优化和工业产能效率。本研究在对POX1~POX6的ORF及Flanking序列保守性分析的基础上，基于Cre/LoxP系统设计特异性较高的基因敲除验证引物，基于CRISPR/Cas9系统筛选出2个特异性较高的靶位，实现解脂耶氏酵母POX3基因的特异性敲除，旨在探究POX3的功能，进而细化γ-癸内酯的生产工艺。该研究结果为γ-癸内酯的微生物生产能力提供了新的基因工程设计思路，深入揭示POX基因家族的功能，有助于优化γ-癸内酯的生产效率，为工业化应用奠定理论基础。
在径向神经胶质生物学和脑发育中了解葡萄糖代谢
肿瘤微环境是一个相互作用并争夺资源的基质，癌和免疫细胞的动态网络。我们以前已经将Vanin1途径鉴定为肉瘤发育的肿瘤抑制因子，通过维生素B5和辅酶A的再生。使用缺乏VNN1表达的侵略性肉瘤细胞系，我们表明pantthine是维生素B5前体的施用，可减弱免疫成分的肿瘤生长，但不是裸鼠。panthine增强了抗肿瘤免疫力，包括髓样细胞和树突状细胞的极化，以增强IFNγ驱动的抗原呈递途径，并改善了具有潜在抗肿瘤活性的超级代谢效应CD8 + T细胞的发展。在治疗的后期阶段，泛氨酸的作用受到免疫细胞衰竭的发展受到限制。尽管如此，其活性与敏感肿瘤中的抗PD1治疗相当。在人类中，VNN1表达与软组织肉瘤中的生存率改善和免疫细胞相关，但在骨肉瘤中无关。pantthine可能是抗肿瘤免疫发展的潜在治疗免疫辅助。
基本编辑器的随机多重SGRNA组装的定向稻基因
基于CRISPR的摘要定向进化是一种有效的繁殖生物技术，可改善植物中的农艺特征。然而，使用单个单个指南RNA，其基因多样化仍然受到限制。我们在这里描述了多重的正交基础编辑器（MOBE），以及随机多重的SGRNA组装策略，以最大程度地提高基因多样化。bobe可以在不同的目标上诱导有效的正交安倍（<36.6％），CBE（<36.0％）和A＆CBE（<37.6％），而SGRNA组装策略随机基础编辑各个目标上的基础编辑事件。与稻米乙酰辅酶A羧化酶（OSACC）的第34外显子的每个链中的130和84个靶标相应，我们观察到了随机双重双重和随机三重SGRNA库中的目标 - 折叠组合。我们使用MOBE和大米中的随机双重SGRNA文库进一步进行了OSACC的定向演变，并获得了更强的除草剂耐药性的单个或连接的突变。这些策略对于功能基因的原位定向演变很有用，并且可能会加速大米的性状改善。
肝脏脂肪酸氧化和甘油三酯水解不协调导致肝脏疾病
简介 肝脏中脂质的代谢、储存和流动在饥饿、饮食引起的肥胖、糖尿病和非酒精性脂肪性肝炎 (NASH) 中起着核心作用。肝脏在从头脂肪生成的主要位点和脂质氧化的主要位点之间切换时，脂质代谢的动态范围非常大。脂质合成、吸收、输出和氧化的平衡在代谢综合征的进展和发病机制中起着至关重要的作用，对于脂肪肝和 NASH 的发病率不断上升尤为重要。然而，就脂质代谢的作用而言，控制从正常代谢生理向病理生理转变的机制尚不清楚。从头合成或从饮食中吸收的脂肪酸以甘油三酯 (TG) 的形式储存在脂质滴中，并在能量不足时被动员起来，为线粒体的氧化代谢提供脂肪酸。在大多数情况下，甘油三酸酯水解酶脂肪甘油三酸酯脂肪酶 (Atgl；也称为 Pnpla2、desnutrin) 会调节甘油三酸酯从甘油三酸酯中释放脂肪酸 (1, 2)。Atgl 是甘油三酸酯水解中的第一个速率设定酶 (1–3)，Atgl 或其辅激活剂 Cgi-58 的突变会导致人类中性脂质储存病 (4, 5)。这些疾病以及小鼠中 Atgl 的完全丧失会导致线粒体脂肪酸氧化缺陷。无法调动甘油三酸酯会导致线粒体缺乏脂肪酸并限制氧化代谢。此外，甘油三酸酯水解缺陷已显示表现出显著的转录缺陷 (3, 6–10)。也就是说，脂肪酸从脂质滴中释放是 Ppar α 介导的脂肪酸氧化转录编程调节的重要调节因子。因此，Atgl 对于提供脂肪酸氧化的底物和协调维持脂肪酸氧化所需的转录程序都很重要。脂肪酸在线粒体中被氧化，为肝细胞提供 ATP 和 NADH，以促进糖异生并产生乙酰辅酶 A，即生酮作用的碳底物。这使得肝脏能够缓冲血糖并在食物匮乏期间为高度氧化的组织提供替代燃料（酮体）。脂肪酸氧化在许多生物过程中的重要性从导致人类疾病的该途径中的多个突变中可以看出（11）。长链脂肪酸 β 氧化受活性脂肪酸（酰基辅酶 A）从细胞质到线粒体基质的受控易位控制。这是由连续的酰基转移酶肉碱棕榈酰转移酶 1 和
在计算机/单元内控制器中设计混合动力，以鲁棒为与动态调节酶过表达相关的过程模型不匹配
模型预测与实际过程之间的差异，称为过程 - 模型不匹配18（PMM）仍然是生物过程优化的严重挑战。以前，我们提出了19个硅/电池内控制器（HISICC）概念的混合动力，将基于模型的优化与基于细胞的20反馈相结合，以解决PMM问题。在此，采用了这种方法来调节细胞内21浓度限制酶。使用工程化的22大肠杆菌菌株（FA3）证明了高级HISICC（FA3）。该菌株具有一个内部反馈控制器，23，它响应感测到该酶形成的24个丙6Lonyl-COA浓度，从而减速了乙酰辅酶A羧化酶（ACC）过表达。FA3的数学模型构建了25，并使用实验数据进行了验证。假设各种PMM的模拟显示，使用FA3的HISICC 26可以通过鲁棒制动其27的过表达来有效地减轻过度ACC的毒性，从而最大程度地减少了产量损失。这项研究证实了HISICC是提高28种生物处理效率的可行策略，尤其是在平衡瓶颈酶水平方面。29
发酵产物形成的代谢能量节约
利用微生物从碳水化合物中生产大宗化学品和生物燃料，与低成本的化石燃料生产形成竞争。为了限制生产成本，需要高滴度、高生产率，尤其是高产量。这就要求参与产品形成的代谢网络必须是氧化还原中性的，并保存代谢能量以维持生长和维持。在这里，我们回顾了可用于节约能源和防止不必要能量消耗的机制。首先，概述了现有糖基发酵过程中的 ATP 生产。描述了底物水平磷酸化 (SLP) 和所涉及的激酶反应。基于这些反应的热力学，我们探索是否可以将其他激酶催化反应应用于 SLP。离子动力的产生是另一种节约代谢能量的方法。我们举例说明了碳碳双键还原、脱羧和氧化还原辅因子之间的电子转移如何支持离子动力的产生。从更广泛的角度来看，讨论了氧化还原电位与能量守恒之间的关系。我们描述了如何通过使用 CoA 转移酶和转羧酶来减少辅酶 A (CoA) 和 CO 2 结合所需的能量输入。糖和发酵产物的运输可能需要代谢能量输入，但可以使用替代运输系统来
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摘要 在氮缺乏和碳源供应充足的条件下，红酵母 Rhodotorula toruloides 能够在高密度发酵中在细胞内积累大量的类胡萝卜素和三酰甘油 (TAG，或油)，两者都是由前体乙酰辅酶 A 合成的。为了利用其天然的脂肪酸和类胡萝卜素生物合成的强大通量，我们的研究小组率先开发了强大的遗传操作和基因表达工具。通过反向和正向遗传方法，我们系统地剖析了脂肪酸、TAG 和类胡萝卜素生物合成、调节和能量代谢所涉及的途径。我们收集了大量的突变体，这些突变体已被证明非常有用，可以将此宿主转变为新型脂肪酸和萜类化合物的有效生产者，同时只需引入最少数量的外来基因。目前，α/γ-亚麻酸、虾青素的技术有望实现规模化和商业化。本文将讨论在红酵母中设计一锅式精油生产系统的成功和挑战。简介 季良辉于澳大利亚阿德莱德大学获得植物分子生物学博士学位。他在植物分子病毒学方面进行了博士后培训，并
生化遗传学：连接生物化学和遗传学
生化遗传学是一门跨学科领域，融合了生物化学和遗传学，从分子水平上揭示生物过程的复杂性。该领域研究基因如何影响生化过程以及生化途径如何受遗传信息调控。这两门科学学科的融合极大地促进了我们对细胞功能、遗传和疾病机制的理解。历史背景生化遗传学的根源可以追溯到 20 世纪初，当时古典遗传学和代谢途径研究的出现。格雷戈尔·孟德尔等科学家的开创性工作为遗传学奠定了基础，而弗雷德里克·高兰·霍普金斯爵士和亚瑟·哈登等研究人员则探索了酶和辅酶在代谢中的作用。1953 年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现 DNA 是遗传物质，这是一个转折点，突出了遗传的分子基础。在随后的几十年里，色谱法、电泳法和分子克隆等技术的发展推动了该领域的发展。这些创新使科学家能够详细分析蛋白质和核酸，从而建立遗传信息和生化功能之间更清晰的联系。
理想抗血脂药物概述
动脉粥样硬化是一种影响大中型动脉的疾病，目前是许多发达国家的主要死亡原因。高血清 LDL（低密度脂蛋白）和 VLDL（极低密度脂蛋白）水平被认为是动脉粥样硬化的致病因素，而高 HDL（高密度脂蛋白）超过 60 mg/Dl 则具有保护作用。我对有关降脂药物的不同文章进行了文献综述，本综述旨在寻找理想的降脂药物，以治疗动脉粥样硬化。他汀类药物是一线抗脂血症药物，具有剂量依赖性副作用，如肌肉疼痛、神经病变、肝功能障碍和横纹肌溶解症。减少他汀类药物剂量、添加前蛋白转化酶枯草溶菌素/kexin 9 型抑制剂等药物、补充辅酶 Q10 和左旋肉碱是减少他汀类药物副作用的一些方法。未来对于不能耐受他汀类药物的患者和LDL达不到目标的患者，角鲨烯合酶抑制剂是最佳选择。我们重点研究了目前已有的降脂药物，其作用靶点和作用机制以及未来理想的新型降脂药物。理想的降脂药物应能达到目标血脂水平，副作用和药物相互作用较少。