摘要：随着化石资源的过度开发和利用,由CO_(2)过度排放引起的全球变暖已经引起全世界的高度关注,亟待找到可持续的替代解决方案.利用微生物作为细胞工厂,对天然碳代谢途径进行改造以实现更大程度的碳保留及利用天然碳固定途径和人工固碳途径,将碳源转化为可利用碳物质,是减少碳排放、缓解温室效应的有效途径.本文以微生物系统在其代谢过程中优化碳保存及碳固定的能力为主要标准,主要总结了近年来人工碳保留途径和人工固碳途径设计合成方面取得的进展,并进行了比较分析,讨论了以微生物作为细胞工厂实现绿色低碳可持续生产的价值.随着合成生物学的不断发展,越来越多的二氧化碳固定机制将被挖掘和开发,用于重构微生物代谢,实现高效的生物制造,开启工业脱碳的正循环.

摘要：作为一门新兴学科的合成生物学已经展现出巨大的科学价值和应用前景。近年来已经发表了多篇综述文章,从不同角度对合成生物学进行了总结和论述。文章首次对合成生物学和微生物遗传学之间的关系进行了阐述,同时介绍了合成生物学在微生物遗传物质的重构方面最近的研究进展,包括微生物遗传物质的合成、设计和精简,遗传元件的标准化和遗传线路的模块化。也探讨了合成生物学与微生物遗传工程的关系。

摘要：合成塑料已广泛应用于国民经济各领域,是国民经济的支柱产业。然而,不规范生产、使用塑料制品以及处置塑料废弃物等问题,造成塑料在环境中长期累积,导致了严重的环境污染和碳资源浪费。生物降解是实现废塑料污染治理与资源化的新途径,已成为国内外废弃塑料处置研究的热点。近年来,在塑料降解微生物/酶资源的分离、筛选、鉴定以及对其进行工程化改造等方面取得了重要突破,为环境中微塑料的治理、废塑料的闭环循环再生提供了新的思路和方案。另一方面,利用微生物(纯菌或菌群)将塑料降解产生的单体进一步转化为生物可降解塑料及其他具有高附加值的化合物,对于解决废塑料的生态环境污染、推动塑料循环经济发展以及减少塑料在生命周期中的碳排放等方面具有重要意义。《生物工程学报》特组织出版“塑料的生物降解与转化”专刊,邀请了国内外塑料生物降解与转化领域的相关专家学者介绍了塑料生物降解资源的发掘、塑料解聚酶的设计与改造、塑料降解物的生物高值转化等领域最新进展和研究成果,收录了包括评论、综述、研究论文等类型的相关文章16篇,为塑料生物降解与转化的进一步研究提供借鉴和指导。

摘要：根据GenBank中公布的粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)N-糖酰胺酶(Pnglp)cDNA序列,设计并合成一对特异性引物,利用RT-PCR技术从粟酒裂殖酵母中克隆出糖酰胺酶cDNA。将得到的基因克隆到表达载体pET-15b中。重组质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)中,经诱导表达和纯化提取后,进行酶活测定。实验结果表明,该酶的分子量约为39 kD,纯化后的重组N-糖酰胺酶可以对变性处理的糖蛋白进行糖链的切除,且这种作用需要还原剂DTT的辅助作用;N-糖酰胺酶只对错误折叠的糖蛋白有作用,对天然的糖蛋白没有作用。等量粟酒裂殖酵母Png1p在不同温度、pH、DTT浓度和底物变性温度下对等量核糖核酸酶B(RNase B)的脱糖基化检测发现,重组酶的最适反应温度30℃,最适反应pH为7.0,需要的最适DTT浓度为10 mmol/L,底物在100℃处理10 min时酶的脱糖基化率最高。

摘要：细菌双组分系统能够感知和响应细胞内外的物理、化学和生物刺激,通过耦合传感和调节机制从而引起一系列的细胞反应,是一个普遍存在的信号转导通路家族。当前越来越多的合成生物学家已开始利用双组分系统的特异属性来工程化设计微生物传感系统,并应用于光遗传学、材料科学、肠道微生物组工程、生物炼制和土壤改良等领域。本综述重点介绍了开发基于双组分系统的生物传感器的最新研究进展以及在各个领域中的潜在应用。同时探讨了如何运用新的工程方法提高双组分系统传感器性能的可靠性,包括遗传重构、DNA结合结构域交换、检测阈值调节和磷酸化串扰隔离,以及如何根据特定应用的要求定制双组分系统信号特性。在未来,研究者可以将这些方法与大规模的基因合成、高通量筛选相结合,以加速和帮助发现更多未确定特征输入的双组分系统,并开发新的对广泛的刺激做出反应的基因编码生物传感器,拓展双组分生物传感器在不同领域的应用。

摘要：设计了两段不同序列长度透明颤菌血红蛋白(VGB)的天然低氧启动子基因(Pvgb-L,Pvgb-S),分别与绿色荧光蛋白(GFP)或加强型绿色荧光蛋白(TRIGFP)基因克隆到pBluescript II SK-质粒中。根据重组菌在不同溶氧条件下荧光蛋白基因转录水平和表达量,经RT-PCR和荧光光谱分析证明,在低氧条件下,短链低氧启动子(Pvgb-S)能更有效地诱导下游基因GFP的表达,并有利于蛋白的正确折叠表达,其诱导效果受溶氧浓度影响而差异显著。在低氧培养条件下,低氧启动子Pvgb-S可有效诱导重组五碳糖代谢基因在大肠杆菌W3110(ΔpflB,ΔadhE)中的表达,提高重组菌木糖代谢,从而增加乳酸产量。

摘要：真养产碱杆菌突变株Ｂ５１０（ＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓｅｕｔｒｏｐｈｕｓｍｕｔａｎｔＢ５１０）能以葡萄糖为碳源在无机合成培养基上积累聚β羟基丁酸．为消除发酵过程中底物的抑制和优化ＤＯｓｔａｔ分批补料培养中的补料速率，建立了真养产碱菌突变株Ｂ５１０的比生长速率μ和底物浓度Ｓ的数学模型，并求得其生长得率Ｙｘ／ｓ．在此基础上，借助一个计算路线优化出在生长期每一个ＤＯ信号所要补加的底物量为１３ｇ／Ｌ；按中心组合实验设计优化ＰＨＢ积累期最佳葡萄糖浓度为３５ｇ／Ｌ，硫酸铵为１６ｇ／Ｌ．通过ＤＯｓｔａｔ补料分批培养，最终细胞浓度为８０ｇ／Ｌ，ＰＨＢ的产量为６２ｇ／Ｌ．

摘要：为了提高柠檬酸工业废水IC厌氧处理过程中沼气的产率,在之前研究的基础上,以预酸化时间、厌氧水力停留时间以及厌氧进水化学需氧量(COD)浓度为因子,采用Box-Behnke设计3因素3水平中心组合试验,响应面法优化沼气产率。优化得到的最佳工艺条件为预酸化时间5.3 h、厌氧水力停留时间4.4 h、厌氧进水COD浓度3 150 mg/L,在此条件下,所得沼气产率为0.487 L/g(COD)。