亚洲AV午夜成人片,国产在线不卡精品网站,yy111111少妇影院无码

當前快看：裝上“動力引擎”，“細胞工廠”變得更高效

發(fā)布時間：2022-11-08 09:42:42 文章來源：科技日報

裝上“動力引擎”，“細胞工廠”變得更高效

微生物具備強大而多樣的生化反應網(wǎng)絡，隨著合成生物學的快速發(fā)展，其有望成為利用可再生資源為原料生產(chǎn)各類高附加值產(chǎn)品的“細胞微工廠”。

如何讓微生物這一“細胞微工廠”變得更加高效？

近日，一項發(fā)表于《自然·代謝》的研究，首次對微生物酵母的能量代謝網(wǎng)絡進行了重構(gòu)，在細胞質(zhì)內(nèi)設計并構(gòu)建了合成的能量系統(tǒng)，即細胞的“動力引擎”。合成的能量系統(tǒng)不僅可以提供能量動力，支撐細胞生長，同時還可以助力“細胞微工廠”產(chǎn)品的高效合成。

(資料圖片僅供參考)

該研究由中國科學院深圳先進技術研究院合成生物學研究所于濤實驗室與瑞典查爾姆斯理工大學延斯·尼爾森（Jens Nielsen）實驗室共同合作完成，于濤研究員為第一作者兼共同通訊作者。

合成能量系統(tǒng)支撐細胞生產(chǎn)

微生物作為“細胞工廠”，與我們平常所熟知的工廠一樣，具有不同生產(chǎn)階段的車間，即微生物的細胞器等。但細胞工廠的本質(zhì)又區(qū)別于一般的工廠。有時，細胞工廠可能只是由一類微生物組成，而并不具備完善的流水線工程。

雖然能量的充足供應和平衡在細胞工廠的構(gòu)建中十分重要，但是以往科學家們往往僅從“工廠產(chǎn)品”的合成途徑方面進行改造，而從能量代謝的角度對微生物進行改造的研究比較少見。

細胞在合成生物大分子、構(gòu)建碳骨架等生長過程中會消耗能量，還需要克服底物和生物量之間的還原度差異。對于脂質(zhì)等高價值的儲能化合物，其還原度遠高于葡萄糖等底物，細胞往往需要額外的還原力和能量來合成這些化合物。

如何讓細胞既有能量進行自我生長，又有能量與足量還原力支撐高還原度化合物的合成？科研團隊將看似無關的三個模塊通過合成生物學的理念整合在一起，實現(xiàn)了這一目標。

在該研究中，團隊通過相關設計，組合了磷酸戊糖循環(huán)、轉(zhuǎn)氫循環(huán)和外部呼吸鏈三個模塊，在酵母細胞內(nèi)構(gòu)建了一個人工的合成能量系統(tǒng)。

首先，科研團隊初步驗證了其構(gòu)建的合成能量系統(tǒng)的碳流通量；然后，證實了該系統(tǒng)可以在細胞質(zhì)中積累過量的NADPH和NADH，支持細胞合成高還原性化學品琥珀酸與甘油等產(chǎn)物；最后，驗證了該合成的能量系統(tǒng)可以代替線粒體中的TCA循環(huán)發(fā)揮作用，支持細胞生長。

研究團隊以人工合成的方式構(gòu)建的能量系統(tǒng)，不僅可以作為助力細胞自身生長的“內(nèi)源發(fā)動機”，也為細胞構(gòu)建了利于產(chǎn)物合成的“能量發(fā)動機”，能同時支撐細胞生長和高還原性化合物的生產(chǎn)。

助力可再生能源的生物儲能

脂肪酸可用于合成細胞的膜結(jié)構(gòu)。由于其能量密度高，脂肪酸及其衍生物被廣泛地應用于重型機器與航空用油。相對于利用傳統(tǒng)化石能源，如果能通過生物合成脂肪酸，將在一定程度上改善能源的可再生程度。在此次研究中，研究團隊構(gòu)建的合成能量系統(tǒng)成功地改善了脂肪酸的糖轉(zhuǎn)化率。

該研究創(chuàng)新性地實現(xiàn)了一種新型胞質(zhì)合成還原代謝途徑的重構(gòu)，團隊基于重復的單脫羧反應創(chuàng)造了一個人工能量系統(tǒng)，使得細胞質(zhì)基質(zhì)中額外NADH的供應與能量合成成為可能。該成果還證明了酵母細胞中樞代謝的可塑性和靈活性。

于濤表示，研究團隊將會在現(xiàn)有合成能量系統(tǒng)的基礎上做進一步深入研究，將合成的能量系統(tǒng)與CO_2、甲醇等低碳原子的生物代謝相結(jié)合，開發(fā)服務于可再生能源的生物儲能新技術。

關鍵詞：細胞工廠

樂活HOT

四川正式啟動三級保供電調(diào)控措施
繼8月11日、14日連續(xù)兩次召開電力保供工作緊急視頻會議后，8月15日，四川再次召開電力保供調(diào)度會。記者從會上獲悉，預計全省最大用電負荷將
前7月四川能源項目累計完成投資4
今年以來，四川積極擴大能源領域有效投資，前7月能源項目累計完成投資493億元、同比增長4%。8月15日，省能源局相關負責人介紹，前7月煤炭類
四川加力加勁堅決遏制事故多發(fā)頻
8月15日，全省防汛減災、森林草原防滅火工作電視電話會議召開，深刻汲取彭州8·13山洪災害教訓，分析研判當前形勢，安排部署下一步重點工作
四川攀枝花推動打造職業(yè)能力建設
8月9日，攀枝花技師學院實習工廠里，焊花四濺，機器聲此起彼伏。身穿工作服的教師周樹春，在一間間操作室里進進出出，指導學生們焊接。過去
上半年湖南物流需求平穩(wěn)增長行業(yè)
記者從省發(fā)改委獲悉，上半年全省物流需求平穩(wěn)增長，行業(yè)運行總體平穩(wěn)。全省社會物流總額64096 2億元，同比增長4 4%;全省物流業(yè)總收入為2270
湖南各地工業(yè)企業(yè)忙生產(chǎn)全力以赴
在全球最大地下工程裝備制造基地，掘進機生產(chǎn)計劃已排到年底;千億級工程機械產(chǎn)業(yè)園區(qū)邊建設邊生產(chǎn)，打造智能制造標桿……時已立秋，三湘大
江西贛州醫(yī)療衛(wèi)生服務體系進一步
上猶縣水巖鄉(xiāng)衛(wèi)生院醫(yī)生蔡昌才驅(qū)車前往金盆村為村民駱運招治病。以往，每月去醫(yī)院就診不僅路途遠，還要排隊。這幾年有了家庭醫(yī)生后，直接送
江西堅持問題導向推進藥品安全專
今年2月以來，省藥監(jiān)局深入開展藥品安全專項整治行動，堅持問題導向，以嚴厲打擊違法犯罪行為、全面排查風險隱患為手段，推進專項整治行動
江西九江多舉措為創(chuàng)業(yè)者營造良好
沒想到，現(xiàn)在直接在窗口就能辦理，真是太方便了。蔣瓊在九江市經(jīng)營一家造型工作室，近期有意擴大生意規(guī)模，需要資金周轉(zhuǎn)。她帶齊資料來到九
上半年江西新余全市外貿(mào)進出口總
記者從新余海關獲悉，今年上半年，新余市外貿(mào)取得了較好成績，全市外貿(mào)進出口總值184 3億元，同比增長84 3%，高出全國平均水平74 9個百分點
南昌高新區(qū)多舉措推動重點項目建
作為南昌市第二季度集中開工的重大項目之一，南昌數(shù)谷產(chǎn)業(yè)園項目總投資100億元，計劃2024年5月完工交付使用，擬引進字節(jié)跳動、華為(南昌)工
安徽淮南頒發(fā)優(yōu)才卡落實高層次人
淮南市向中國工程院院士、安徽理工大學校長袁亮頒發(fā)了第一張淮南市高層次人才優(yōu)才卡。為深化我為人才辦實事實踐活動，落實高層次人才服務保
宿州市埇橋區(qū)細化工作舉措筑牢防
連日來，宿州市埇橋區(qū)不斷細化各項工作舉措，壓實防汛各項責任，提升應急救援保障能力，筑牢防汛安全堤。目前，該區(qū)防汛物資已儲備到位，全
安徽無為市“交地即交證”優(yōu)化營
近日，無為市自然資源和規(guī)劃局、無為市福渡鎮(zhèn)人民政府在無為潤峰中海置業(yè)有限公司項目部現(xiàn)場舉行交地即交證頒證儀式，標志該市交地即交證優(yōu)
安徽全椒縣推動農(nóng)村寄宿制學校試
設施齊全的衛(wèi)生食堂、水沖式的獨立衛(wèi)生間、樓道墻體粉刷一新的宿舍……走進安徽省全椒縣武崗學校，已經(jīng)運行滿一年的農(nóng)村特色寄宿制學校成果