导读:本文包含了代谢工程论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:工程,丁醇,生物,陆地棉,基因,曲霉,半胱氨酸。
代谢工程论文文献综述
孟兴[1]（2019）在《推动生物经济高质量发展》一文中研究指出本报讯（记者 孟兴）日前，由国际代谢工程学会和美国化学工程师协会共同主办，中国科学院天津工业生物技术研究所联合中国科学院微生物研究所、清华大学、上海交通大学共同承办的2019代谢工程国际会议在滨海新区召开。会议吸引了来自美国、德国、英国、日本、韩国、新加(本文来源于《天津日报》期刊2019-10-29）
刘宝玲,孙岩,薛金爱,毛雪,贾小云[2]（2019）在《棉籽中富集棕榈油酸的代谢工程研究》一文中研究指出【研究背景】棕榈油酸(C16:1Δ~9)是种ω-7单不饱和脂肪酸,具有重要的营养和医药保健价值,同时也是制备生物柴油的优异原材料,而这种高值脂肪酸在大豆、油菜、棉花等大田油料作物中含量极低。棉花是一种重要的油料作物,棉籽油中含有大量的棕榈酸(C16:0,～25%),这是合成棕榈油酸的前体物质。如果能将棉籽中的棕榈酸转化为棕榈油酸,可极大提高棉籽油的应用价值。一般来讲,棕榈酸在植物油脂代谢中有两种去向:一是大部分被β-酮脂酰ACP合成酶(KASII)延伸为硬脂酸(C18:0),二是少部分在酰基ACP-Δ~9脱氢酶的作用下生成棕榈油酸。基于此,本研究通过抑制棉花内源KASII基因的表达,以阻止棕榈酸继续延伸为硬脂酸,同时超表达外源猫爪草对棕榈酸有特异选择性的MucACP-Δ~9脱氢酶基因,使棉籽中的棕榈酸大量转化为棕榈油酸;【材料与方法】本研究以陆地棉品种中植棉21为材料,选用带有种子特异性表达盒的多元表达载体,同时干扰GhKASII基因并超表达MucACP-Δ~9d基因,利用农杆菌介导法侵染棉花幼苗下胚轴,经过一系列诱导愈伤培养、组织分化、幼苗嫁接、草铵膦筛选和PCR分子检测等过程获得转基因棉花;【结果与分析】经检测,转基因棉籽中的棕榈油酸(C16:1Δ~9)含量较野生型提高了14.19%,同时C18:1Δ~(11)(经棕榈油酸转化而来)含量也提高至4.98%,而野生型棉籽中几乎不含该类脂肪酸,表明在棉花中抑制GhKASII基因后,棕榈酸可在质体内大量积累,为MucACP-Δ~9脱氢酶行使其功能提供充足的底物,使更多的棕榈酸转化为棕榈油酸,同时也刺激了质体内脂肪酸延伸酶的活性并催化形成C18:1Δ~(11)。此外,转基因棉籽内油酸(C18:1Δ~9)和亚油酸(C18:2Δ(9,12))含量也分别下降了3.4%和13.1%。总体来讲,在棉籽中同步抑制GhKASII基因和过表达MucACP-Δ~9脱氢酶基因,可将脂肪酸代谢流中的18碳不饱和脂肪酸(尤其是亚油酸)拉向16碳棕榈油酸方向。此外,转基因棉花种子的百粒重比野生对照组高约1.36%,在低温(17℃)条件下的发芽率明显强于野生型,而在27℃条件下无明显差异;【结论】本研究利用代谢工程的策略,使棉籽中棕榈油酸含量从不足1%增加到了14.62%,为棉花高值油脂的生产开辟了新的途径,所获得的富含棕榈油酸的转基因种质,可进一步应用于棉花品质改良、油脂代谢及其调控机制的研究。(本文来源于《2019年中国作物学会学术年会论文摘要集》期刊2019-10-27）
廖志华[3]（2019）在《托品烷生物碱生物合成途解析与代谢工程研究》一文中研究指出(本文来源于《第八届分子生药学暑期研讨会暨中国中西医结合学会分子生药学专业委员会2019年学术年会资料汇编》期刊2019-08-24）
薛闯,杜广庆[4]（2019）在《丙酮丁醇梭菌的基因编辑工具及代谢工程改造》一文中研究指出丙酮丁醇梭菌作为极具潜力的新型生物燃料丁醇的生产菌,受到各国研究学者的广泛关注。通过丙酮丁醇梭菌(ABE)发酵生产丁醇,由于生产成本高,限制了其工业化应用。随着基因组学和分子生物学的快速发展,适用于丙酮丁醇的基因编辑工具不断发展并应用于提高菌株的发酵性能。本文对丙酮丁醇梭菌基因编辑工具和代谢工程改造取得的进展进行综述。(本文来源于《微生物学杂志》期刊2019年04期）
[5]（2019）在《天津工业生物所在代谢工程改造谷氨酸棒杆菌生产L-半胱氨酸方面取得新进展》一文中研究指出L-半胱氨酸是一种重要的含硫氨基酸,广泛应用于食品、医药和化妆品等领域,具有广阔的应用前景。目前,L-半胱氨酸仅能通过毛发水解的方法生产,然而该工艺具有高污染和低得率等缺点,限制了L-半胱氨酸的大规模生产。近年来,随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法生产L-半胱氨酸的研究引起了广泛关注。然而由(本文来源于《化工新型材料》期刊2019年08期）
禹伟,高教琪,周雍进[6]（2019）在《蛋白质组学和代谢组学在微生物代谢工程中的应用》一文中研究指出构建微生物细胞工厂是化学品、生物能源以及药物分子可持续生产的可行性策略。然而,微生物的代谢复杂、调控严谨,制约着目标产物高效合成。蛋白质组学和代谢组学可以从系统生物学角度分析酶和代谢物组分,从而理解复杂的生物系统,为微生物代谢工程改造提供重要线索。该文介绍了蛋白质组学和代谢组学在微生物代谢工程中的应用,包括基因组尺度代谢模型构建、菌株生物合成优化、指导菌株耐受性改造、限速步骤预测、植物次级代谢途径挖掘,从而为微生物合成天然产物提供新的基因或途径。在此基础上,该文还展望了生物大数据未来的发展方向。(本文来源于《色谱》期刊2019年08期）
唐双焱[7]（2019）在《酶的定向趋异进化策略在代谢工程中的应用》一文中研究指出羟基酪醇是一种天然多酚类化合物,具有卓越的抗氧化活性,主要以酯类的形式存在于橄榄的果实和枝叶中。研究表明羟基酪醇具有抗癌、抗菌、抗炎等多种生物和药理活性。目前羟基酪醇主要从橄榄果、叶以及制备橄榄油过程中产生的残渣和废水中分离出来。生物法合成羟基酪醇的途径已有报道,其生物合成效率仍有待提高。(本文来源于《第十二届中国酶工程学术研讨会论文摘要集》期刊2019-08-08）
芮金红[8]（2019）在《结冷胶生产菌株代谢工程改造》一文中研究指出少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas elodea JLJ)发酵产生的结冷胶(gellan gum)是一种高分子线性阴离子型胞外荚膜多糖。其具有良好的耐热性、耐酸碱性、无毒无害等性能,广泛应用于各种领域。在结冷胶发酵生产过程中,随着结冷胶的积累,发酵液会变得越发粘稠,因此其发酵过程中的溶氧供需矛盾一直是一个亟待解决的严峻问题。本研究拟采用CRISPR/Cas9技术将透明颤菌血红蛋白(vgb)基因敲入少动鞘氨醇单胞菌细胞内改造其代谢网络,从而提高菌株摄取和利用氧的能力,解决结冷胶发酵过程中氧的供需矛盾,有效提高结冷胶产量;对重组菌株的发酵培养基和发酵条件进行改造,最终使得结冷胶的产量得到显着提高。主要研究结果为:(1)通过PCR法扩增获得乙酰基转移酶基因(nat)片段,确定菌株JLJ基因组中存在nat基因,选定其为靶位点。(2)通过CRISPR/Cas9技术对菌株JLJ进行改造,将透明颤菌血红蛋白基因(vgb)敲入基因组中,并将nat基因敲除,获得重组菌株JLJ-vgb。PCR、SDS-PAGE以及CO差光谱分析均表明vgb基因已成功敲入菌株JLJ基因组中,并成功表达有活性的血红蛋白(VHb)。(3)通过单因素试验和响应面优化试验,确定重组菌株JLJ-vgb最适发酵培养基为:可溶性淀粉7%,黄豆饼粉0.55%,KH_2PO_4 0.05%,K_2HPO_4 0.05%,MgSO_4 0.06%,pH7.0;最适转速为200 r/min。在此条件下,重组菌株JLJ-vgb产胶量为41.62±1.72 g/L,比出发菌株提高了127.32%。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2019-06-04）
钟伟[9]（2019）在《酿酒酵母产D-乳酸的代谢工程研究》一文中研究指出D-乳酸(D-LA)作为L-乳酸的同分异构体,是一种具有高附加值的平台化合物。它可作为手性药物、农药、及其他大宗化学品的中间体,也是可降解塑料聚乳酸(PLA)的合成单体。微生物法生产D-LA可以避免化学法带来的环境污染。酿酒酵母作为一种安全性高的单细胞低等真核生物,具有耐酸性强、易于进行基因编辑等优点,很适合于生产D-LA。但是,外源基因在酿酒酵母中存在表达差异性,重组菌株生长变慢,酸性物质的积累对细胞毒害等问题,严重制约了D-LA在酿酒酵母中的生产。本文用代谢工程的方法从D-乳酸脱氢酶(D-LDH)的表达优化,耐酸性的增强,菌株生长速率的提高等方面构建D-LA高产菌株。首先,以敲除丙酮酸脱羧酶基因的TAMH菌株为宿主菌,组合表达优化筛选D-LA生产菌株。针对4个启动子,5个D-LDH,以及2个终止子的组合表达研究表明,在构建的40个菌株中,含PTEF1-E.coli D-LDH-Tsynth25 表达载体的菌株TCSt,D-LA产量最高,达到5.8 g/L,光学纯度达到了99.9%。为了提高D-LA的产量,将该基因表达簇插入到敲除Pdcl和Pdc6基因的YIP-01菌株的Ty1多拷贝位点,利用双酶偶联方法筛选高产D-LA的整合菌株。基因组重测序结果表明,得到的整合菌株YIP-pTCSt-301含有3个D-LDH拷贝。在分批补料条件下发酵,该菌株产生了35 g/L D-LA,得率为0.45 g/g,产率为0.9 g/L/h。为了进一步提高D-LA产量和得率,敲除了消耗D-LA的相关基因Dldl和Cyb2,转运D-LA到胞内的相关基因Jen1,以及产乙醇的相关基因Adh1。得到的YIP-JCDA1菌株在分批补料条件下发酵,产生了80 g/L D-LA,得率提高到0.6 g/g,产率为1.1 g/L/h。其次,在YIP-JCDA1菌株的基础上表达了Issatchenkia orientalis的IoGasl基因,其编码蛋白具有耐受低pH和高盐特性。得到的YIP-IJCDA1菌株在分批补料条件下发酵,D-LA达到了85.3 g/L,得率提高到0.71 g/g,产率提高到1.20 g/L/h。在此基础上,继续敲除甘油合成途径的Gpd1和Gpd2基因和乙醇合成途径的相关基因Adh5。得到的YIP-A15G12菌株,其D-LA产量达到92.0 g/L,得率为0.70 g/g,产率为1.21 g/L/h。D-LA光学纯度为99.7%。再次,在YIP-IJCDA1菌株中过表达耐乙酸的Acs2基因和Haal基因,以及消耗胞质内乙醛的Ald6基因,得到的菌株的D-LA产量却没有显着提高。在含IoGasl基因的YIP-IJCDA1菌株中过表达耐受乙酸的Whi2基因,菌株的葡萄糖发酵能力显着增强。这表明Whi2基因能与IoGasl基因共同作用增强菌株在高浓度乙酸压力下的葡萄糖发酵能力。最后,为了增加胞质乙酰辅酶A的水平,在YIP-A15G12菌株中,表达了大肠杆菌的乙酰化乙醛脱氢酶(A-ALD)基因。A-ALD基因(mhpF和eutE)的表达提高了酿酒酵母胞内的乙酰辅酶A水平,提高了菌株的生长速率。含有mhpF基因的YIP-m-ald6菌株,产D-LA的能力显着提高。分批补料发酵55h,产率从1.21 g/L/h增加到1.68 g/L/h,D-LA产量达到了92.6 g/L,得率为0.70 g/g。D-LA光学纯度达到了99.8%。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》期刊2019-06-01）
刘晶晶[10]（2019）在《代谢工程改造米曲霉生产L-苹果酸》一文中研究指出L-苹果酸作为重要的平台化合物已经被广泛的应用于食品、医药和化妆品等领域。近年来,生物法生产L-苹果酸已经成为了最具前景和高效性的苹果酸生产方法,包括酶转化法和微生物发酵法等。相较与酶转化法,微生物发酵法具有底物选择性更多、生产成本更低、产酸效率更高等优势。目前,发酵法生产L-苹果酸已经取得了显着的进展,但仍然存在食品安全性菌株选择性少、得率或生产强度较低、廉价原料利用不充分、杂酸水平较高等问题亟待解决。本研究以丝状真菌米曲霉作为生产菌株,利用代谢工程手段分别调控了L-苹果酸的胞质合成和转运途径、玉米淀粉的底物利用途径、L-苹果酸的线粒体合成途径、杂酸的合成和转运途径等,实现了苹果酸的高效合成。主要研究结果如下:(1)以米曲霉NRRL 3488作为出发菌株,以葡萄糖为发酵底物,通过强化L-苹果酸的胞质合成途径,提高了L-苹果酸的生产强度。通过过表达丙酮酸羧化酶PYC和苹果酸脱氢酶MDH的编码基因,L-苹果酸的摇瓶产量由26.1 g/L提高至42.3 g/L。为了平衡rTCA途径,引入细菌中草酰乙酸回补途径,通过共表达磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶,L-苹果酸的产量提高至58.5 g/L,生产强度为0.65 g/L/h。(2)通过过表达米曲霉自身的四碳二羧酸转运蛋白C4T318和粟酒裂殖酵母的苹果酸转运子SpMAEI,增强L-苹果酸向胞外的转运,L-苹果酸的产量显着提升至89.5 g/L。将C4T318分别定位至线粒体内膜和线粒体基质中,细胞干重(DCW)、菌球直径和L-苹果酸的产量均明显下降。经基因转录水平分析,6-磷酸果糖激酶的编码基因pfk受到了高浓度代谢产物的反馈阻遏。使用组成型强启动子过表达pfk基因,L-苹果酸的摇瓶产量提高至93.2 g/L,生产强度为1.17 g/L/h。(3)通过碳氮源优化,米曲霉MT2-P可直接发酵100 g/L玉米淀粉生产56.6 g/L L-苹果酸。分别过表达深层发酵时叁个关键的淀粉水解酶基因agdA、amyB和glaA,均有利于提高玉米淀粉的发酵效率。为了进一步提高glaA基因的表达水平,将启动子PglaA中97-bp的核心功能区序列重复串联了5个拷贝,实现了其启动强度优于初始启动子。使用重组启动子同时过表达叁个淀粉水解酶基因,米曲霉GAA可发酵100 g/L玉米淀粉生产72 g/L L-苹果酸。若调整发酵底物中葡萄糖与玉米淀粉的比例为3:7,L-苹果酸的产量为77 g/L。(4)分别测定发酵过程中细胞质和线粒体内有机酸的积累情况,发现细胞质中积累的主要产物为苹果酸、琥珀酸、富马酸和丙酮酸,而线粒体中仅存在稍低浓度的苹果酸、富马酸和丙酮酸,无明显量琥珀酸的积累。为了减少富马酸的积累,过表达了来源于酿酒酵母的富马酸酶FUMI,重组菌GAAF41可发酵130 g/L玉米淀粉生产88.5 g/L苹果酸,同时富马酸和琥珀酸的浓度分别降至9.2 g/L和0.79 g/L,丙酮酸的浓度由0.1~0.5 g/L提高至1.2 g/L左右。将来源于米根酶的PYC同时定位到细胞质和线粒体中,苹果酸的产量最高达95.1 g/L。同时,琥珀酸和富马酸的浓度分别降至6.9 g/L和0.6 g/L,胞内仅能检测出微量的丙酮酸。与提高氧化TCA的代谢通量相比,强化乙醛酸循环的代谢,苹果酸的产量提高至99.8 g/L,琥珀酸的浓度为8.3 g/L。利用RNA干扰技术在产酸期干扰TCA循环的第一步反应,可有效引导更多的碳流向还原代谢途径,苹果酸的产量提高至105.3 g/L,琥珀酸和富马酸的浓度也分别提高至9.5 g/L和1.31 g/L。(5)在线粒体内膜上表达S.cerevisiae的二羧酸转运蛋白Sfc1p,将胞质内的部分琥珀酸转运至线粒体后,在菌株PGRS的线粒体中检测到了1.89 g琥珀酸/g DCW。琥珀酸和富马酸的浓度降低至6.0 g/L和0.7 g/L,苹果酸的产量提高至109.1 g/L。表达LlNOX在一定范围内降低NADH与NAD的比值,有效降低琥珀酸的浓度至3.8 g/L,降低了36.7%,L-苹果酸的产量达到了117.2 g/L。(本文来源于《江南大学》期刊2019-06-01）
代谢工程论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
【研究背景】棕榈油酸(C16:1Δ~9)是种ω-7单不饱和脂肪酸,具有重要的营养和医药保健价值,同时也是制备生物柴油的优异原材料,而这种高值脂肪酸在大豆、油菜、棉花等大田油料作物中含量极低。棉花是一种重要的油料作物,棉籽油中含有大量的棕榈酸(C16:0,～25%),这是合成棕榈油酸的前体物质。如果能将棉籽中的棕榈酸转化为棕榈油酸,可极大提高棉籽油的应用价值。一般来讲,棕榈酸在植物油脂代谢中有两种去向:一是大部分被β-酮脂酰ACP合成酶(KASII)延伸为硬脂酸(C18:0),二是少部分在酰基ACP-Δ~9脱氢酶的作用下生成棕榈油酸。基于此,本研究通过抑制棉花内源KASII基因的表达,以阻止棕榈酸继续延伸为硬脂酸,同时超表达外源猫爪草对棕榈酸有特异选择性的MucACP-Δ~9脱氢酶基因,使棉籽中的棕榈酸大量转化为棕榈油酸;【材料与方法】本研究以陆地棉品种中植棉21为材料,选用带有种子特异性表达盒的多元表达载体,同时干扰GhKASII基因并超表达MucACP-Δ~9d基因,利用农杆菌介导法侵染棉花幼苗下胚轴,经过一系列诱导愈伤培养、组织分化、幼苗嫁接、草铵膦筛选和PCR分子检测等过程获得转基因棉花;【结果与分析】经检测,转基因棉籽中的棕榈油酸(C16:1Δ~9)含量较野生型提高了14.19%,同时C18:1Δ~(11)(经棕榈油酸转化而来)含量也提高至4.98%,而野生型棉籽中几乎不含该类脂肪酸,表明在棉花中抑制GhKASII基因后,棕榈酸可在质体内大量积累,为MucACP-Δ~9脱氢酶行使其功能提供充足的底物,使更多的棕榈酸转化为棕榈油酸,同时也刺激了质体内脂肪酸延伸酶的活性并催化形成C18:1Δ~(11)。此外,转基因棉籽内油酸(C18:1Δ~9)和亚油酸(C18:2Δ(9,12))含量也分别下降了3.4%和13.1%。总体来讲,在棉籽中同步抑制GhKASII基因和过表达MucACP-Δ~9脱氢酶基因,可将脂肪酸代谢流中的18碳不饱和脂肪酸(尤其是亚油酸)拉向16碳棕榈油酸方向。此外,转基因棉花种子的百粒重比野生对照组高约1.36%,在低温(17℃)条件下的发芽率明显强于野生型,而在27℃条件下无明显差异;【结论】本研究利用代谢工程的策略,使棉籽中棕榈油酸含量从不足1%增加到了14.62%,为棉花高值油脂的生产开辟了新的途径,所获得的富含棕榈油酸的转基因种质,可进一步应用于棉花品质改良、油脂代谢及其调控机制的研究。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
代谢工程论文参考文献
[1].孟兴.推动生物经济高质量发展[N].天津日报.2019
[2].刘宝玲,孙岩,薛金爱,毛雪,贾小云.棉籽中富集棕榈油酸的代谢工程研究[C].2019年中国作物学会学术年会论文摘要集.2019
[3].廖志华.托品烷生物碱生物合成途解析与代谢工程研究[C].第八届分子生药学暑期研讨会暨中国中西医结合学会分子生药学专业委员会2019年学术年会资料汇编.2019
[4].薛闯,杜广庆.丙酮丁醇梭菌的基因编辑工具及代谢工程改造[J].微生物学杂志.2019
[5]..天津工业生物所在代谢工程改造谷氨酸棒杆菌生产L-半胱氨酸方面取得新进展[J].化工新型材料.2019
[6].禹伟,高教琪,周雍进.蛋白质组学和代谢组学在微生物代谢工程中的应用[J].色谱.2019
[7].唐双焱.酶的定向趋异进化策略在代谢工程中的应用[C].第十二届中国酶工程学术研讨会论文摘要集.2019
[8].芮金红.结冷胶生产菌株代谢工程改造[D].内蒙古大学.2019
[9].钟伟.酿酒酵母产D-乳酸的代谢工程研究[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所).2019
[10].刘晶晶.代谢工程改造米曲霉生产L-苹果酸[D].江南大学.2019
论文知识图
