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《生物工程学报》 CSCD 北大核心

作品数7488被引量34829H指数45
《生物工程学报》(英文刊名Chinese Journal of Biotechnology)是由中国科学院微生物研究所和中国微生物学会主办的, 国内外公开发行的综合性学术期刊。1985年创刊,月刊,主...查看详情>>
  • 主办单位中国科学院微生物研究所;中国微生物学会
  • 国际标准连续出版物号1000-3061
  • 国内统一连续出版物号11-1998/Q
  • 出版周期月刊
共找到7,488篇文章
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SIRT6基因促进间充质干细胞对犬的抗衰老作用 被引量:1
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作者 韩东瑶 李巴仑 +6 位作者 韩苗 田宏凯 高嘉淇 张增宇 凌子淅 李娜 华进联 《生物工程学报》 北大核心 2025年第7期2719-2734,共16页
间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是延缓犬类衰老的有效治疗策略,但是其在体外长期培养时存在易老化、遗传稳定性差等问题,因此探索一种能提高MSCs抗衰老能力的方法具有重要意义。沉默信息调节因子(sirtuin 6,SIRT6)在抗衰方... 间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是延缓犬类衰老的有效治疗策略,但是其在体外长期培养时存在易老化、遗传稳定性差等问题,因此探索一种能提高MSCs抗衰老能力的方法具有重要意义。沉默信息调节因子(sirtuin 6,SIRT6)在抗衰方面起着重要作用,本研究构建了过表达SIRT6基因的MSCs,通过姬姆萨染色及衰老相关β-半乳糖苷酶染色发现,SIRT6可以显著提升MSCs的抗衰能力。通过对细胞进行透射电镜拍摄及对氧化应激相关指标的检测发现,SIRT6通过维持线粒体稳态、降低氧化应激水平提高MSCs的抗衰能力。转录组测序分析发现SIRT6主要作用于磷脂酰肌醇3-激酶、丝裂原活化蛋白激酶等衰老及炎症相关通路。利用小鼠及犬衰老模型发现,SIRT6过表达细胞静脉移植后模型小鼠的空间记忆能力显著升高,脏器指数也有明显变化,犬及小鼠血液的抗氧化应激能力提高;SIRT6过表达细胞处理组的脾脏、肝脏形态能够得到有效恢复,其衰老及炎症相关蛋白的表达量显著降低。本研究为SIRT6介导的MSCs抗衰老研究提供了新思路。 展开更多
关键词 SIRT6基因 间充质干细胞 抗衰老
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茶树PLATZ基因家族鉴定及其在高温及干旱胁迫下的表达分析 被引量:1
2
作者 易晓姝 郑安儒 +4 位作者 周承哲 田采云 张成 郭玉琼 陈暄 《生物工程学报》 北大核心 2025年第7期2897-2912,共16页
PLATZ是一类植物特异性的锌指类转录因子(plant AT-rich sequence and zinc-binding),在植物的生长发育和抗逆中发挥重要作用。为了更好地解析茶树[Camellia sinensis(L.)Kuntze]PLATZ基因,明确其在干旱及高温条件下的响应,本研究对茶... PLATZ是一类植物特异性的锌指类转录因子(plant AT-rich sequence and zinc-binding),在植物的生长发育和抗逆中发挥重要作用。为了更好地解析茶树[Camellia sinensis(L.)Kuntze]PLATZ基因,明确其在干旱及高温条件下的响应,本研究对茶树品种‘铁观音’PLATZ基因家族进行了系统鉴定,共鉴定到12个CsPLATZ家族成员。利用Expasy在线软件及其他生物信息学软件对PLATZ基因家族成员进行蛋白质理化性质、进化关系、顺式作用元件、基因结构、物种内及物种间共线性等分析。进化分析结果将CsPLATZ家族分为2个亚家族;保守结构域分析结果表明,同一亚家族内的PLATZ转录因子家族成员的保守结构域种类及基因结构具有高度一致性,而不同亚家族之间则呈现一定的多样性。12个PLATZ基因不均匀分布在茶树的7条染色体上,这些基因的启动子区域具有多种与激素及逆境胁迫响应有关的顺式作用元件;共线性分析表明,CsPLATZ基因家族存在4对重复事件,均为片段复制,与水稻(Oryza sativa L.)相比,茶树和拟南芥[Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.]之间存在更近的进化关系;转录组分析显示,CsPLATZ家族成员在茶树不同组织部位的表达存在差异。挑选在芽、幼叶和根部表达量较高的6个基因(CsPLATZ-1、CsPLATZ-2、CsPLATZ-3、CsPLATZ-4、CsPLATZ-6、CsPLATZ-8)分别进行高温、干旱胁迫处理,利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)对其表达进行定量分析。结果表明,CsPLATZ-1、CsPLATZ-2、CsPLATZ-3、CsPLATZ-4、CsPLATZ-6、CsPLATZ-8可能在茶树响应干旱胁迫中发挥重要作用;CsPLATZ-2、CsPLATZ-8可能在高温胁迫响应中具有重要功能。本研究结果有助于更好地理解PLATZ基因的生物学功能及其在茶树生长发育及抗逆过程中可能发挥的作用。 展开更多
关键词 PLATZ基因家族 茶树 生物信息学分析 高温 干旱
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基于杆状病毒-昆虫细胞表达伪狂犬病病毒gB蛋白及其免疫效果评价 被引量:1
3
作者 王金 王锴 +5 位作者 张莹 谭书桢 孙世琪 郭慧琛 尹双辉 牛家强 《生物工程学报》 北大核心 2025年第7期2694-2706,共13页
猪伪狂犬病(pseudorabies,PR)是由伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)引起的多种家畜和野生动物共患的传染病,猪是病毒唯一的自然宿主,严重危害养猪业的安全,目前主要通过接种灭活疫苗或基因缺失弱毒疫苗预防。为了开发安全有效的新... 猪伪狂犬病(pseudorabies,PR)是由伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)引起的多种家畜和野生动物共患的传染病,猪是病毒唯一的自然宿主,严重危害养猪业的安全,目前主要通过接种灭活疫苗或基因缺失弱毒疫苗预防。为了开发安全有效的新型基因工程疫苗,本研究以PRV疫苗株Bartha-K61为参考毒株,利用杆状病毒-昆虫细胞系统表达了gB蛋白,非变性蛋白电泳证实gB蛋白能够形成三聚体结构,将纯化的gB蛋白免疫小鼠,通过攻毒保护试验评价免疫效果。结果显示,gB抗原能够诱导小鼠产生较强的免疫反应,血清中和抗体效价达到1:70;淋巴细胞刺激指数大于1.29,干扰素γ(interferon gamma,IFN-γ)释放水平高于100 pg/mL,免疫后攻毒[200μL/,10~4半数培养感染剂量(median tissue culture infectious dose,TCID50)/mL]临床的保护率达100%。免疫组化、组织病理切片及组织病毒载量检测显示,gB抗原免疫组的病理损伤及病毒载量相对PBS组显著降低。本研究获得的gB蛋白免疫可诱导小鼠产生强烈的体液免疫和细胞免疫应答,为研制重组gB蛋白亚单位疫苗奠定了基础。 展开更多
关键词 昆虫细胞表达 伪狂犬病病毒 gB蛋白 小鼠 免疫评价
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面向生物制造的数据库、知识库与大模型 被引量:1
4
作者 毛志涛 廖小平 马红武 《生物工程学报》 北大核心 2025年第3期901-916,共16页
生物制造技术是一种融合生物学、化学和工程学的前沿制造方法,利用可再生生物质和生物体作为生产介质,通过发酵过程规模化生产目标产品。与传统石化路线相比,生物制造在减少CO_(2)排放、降低能耗和成本方面具有显著优势。随着系统生物... 生物制造技术是一种融合生物学、化学和工程学的前沿制造方法,利用可再生生物质和生物体作为生产介质,通过发酵过程规模化生产目标产品。与传统石化路线相比,生物制造在减少CO_(2)排放、降低能耗和成本方面具有显著优势。随着系统生物学、合成生物学的发展和生物大数据的积累,人工智能、大模型和高性能计算等信息技术与生物技术的融合,生物制造正逐步进入数据驱动时代。本文综述了面向生物制造的数据库、知识库与大语言模型的最新研究进展,探讨了该领域的发展方向、难点以及新兴技术方法,为相关领域的科研工作提供了参考和启示。 展开更多
关键词 生物制造 数据驱动 数据库 知识库 大模型
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“合成生物学”课程教学改革探索与实践
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作者 张博 黄良刚 +8 位作者 逄爱萍 邬浙艳 周俊平 蔡雪 王丽娟 牛坤 金利群 柳志强 郑裕国 《生物工程学报》 北大核心 2025年第8期3311-3317,共7页
合成生物学是生物工业、生物经济发展的重要工具,也是新质生产力的重要内涵。作为生物工程学科的研究生核心课程,合成生物学人才的培养为生物产业的发展提供了重要的人才保障。为了更好地服务区域经济发展,为我国生物工业的建设输送高... 合成生物学是生物工业、生物经济发展的重要工具,也是新质生产力的重要内涵。作为生物工程学科的研究生核心课程,合成生物学人才的培养为生物产业的发展提供了重要的人才保障。为了更好地服务区域经济发展,为我国生物工业的建设输送高水平人才,教学团队分析了以往教学过程中存在的典型问题,组建多学科交叉的教学团队,优化课程内容,调整教学模式,提高了学生的学习兴趣。以科研项目申报为切入点,通过模拟申报书撰写和项目答辩,引导学生深入思考和探讨,提高了学生的思辨能力和创新精神。进一步以产业化为着力点,通过校企联合实践基地探索产学研结合的新培养模式,融合生物制造典型案例,激励学生在科研道路专研深耕。通过教学改革,显著提升了研究生的综合能力素质,期望这一实践也能为在本领域从事教学的同仁提供参考。 展开更多
关键词 生物工业 生物经济 合成生物学 生物工程
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食用菌麦角硫因的研究进展 被引量:3
6
作者 杨林雷 沈真辉 +2 位作者 罗祥英 李荣平 李荣春 《生物工程学报》 北大核心 2025年第2期574-587,共14页
麦角硫因是具有较强抗氧化和抗炎作用的天然抗氧化剂,已在食品、化妆品、药品等领域广泛应用,食用菌(含野生和栽培)是最大宗的能够天然合成麦角硫因的生物。本文综述了近年来食用菌中麦角硫因的含量、生理功能、提取检测、合成基因及途... 麦角硫因是具有较强抗氧化和抗炎作用的天然抗氧化剂,已在食品、化妆品、药品等领域广泛应用,食用菌(含野生和栽培)是最大宗的能够天然合成麦角硫因的生物。本文综述了近年来食用菌中麦角硫因的含量、生理功能、提取检测、合成基因及途径、通过菌丝体发酵和工程菌构建生产麦角硫因等方面的研究进展,为食用菌麦角硫因的研究和开发提供了参考。 展开更多
关键词 食用菌 麦角硫因 提取检测 合成基因 工程菌株
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启动子筛选优化碳酸酐酶异源表达及其酶学性质与固碳性能 被引量:1
7
作者 姚丹丹 李赟卉 +2 位作者 付兴佳 王辉 刘云 《生物工程学报》 北大核心 2025年第4期1588-1604,共17页
本研究通过高通量启动子筛选,优化了百脉根生根瘤菌碳酸酐酶(Mesorhizobiumloti carbonic anhydrase,MlCA)的异源表达,以降低碳捕获与储存(carbon capture and storage,CCS)成本。为简化传统载体的复杂性,构建了超级折叠绿色荧光蛋白(su... 本研究通过高通量启动子筛选,优化了百脉根生根瘤菌碳酸酐酶(Mesorhizobiumloti carbonic anhydrase,MlCA)的异源表达,以降低碳捕获与储存(carbon capture and storage,CCS)成本。为简化传统载体的复杂性,构建了超级折叠绿色荧光蛋白(superfoldergreenfluorescentprotein,sfGFP)与MlCA的融合蛋白表达系统,并利用大肠杆菌(Escherichia coli)合成启动子库进行一次性高效筛选。通过检测琼脂平板上菌落的荧光强度筛选出143个单克隆,形成不同表达水平的文库。筛选出荧光强度最高的前4个重组子。使用启动子342042/+的MlCA表现出最高酶活性,比活性达到34.6 Wilbur-Anderson units(WAU)/mg。优化实验表明,MlCA在pH 7.0、40℃条件下培养4 d表现最佳,其CO_(2)水合反应的米氏常数(K_(m)·hdy)和最大反应速率(Vmax·hdy)分别为62.46mmol/L和0.164 mmol/(s·L),酯酶水解K_(m)和Vmax分别为639.8 mmol/L和0.035 mmol/(s·L)。MlCA可在9 min内、较低pH值及室温条件下,促进CO_(2)矿化为CaCO_(3)。扫描电子显微镜(scanningelectron microscopy,SEM)分析和X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)分析证实沉淀物为方解石。本研究为CCS提供了一种低成本、环保的替代方案。 展开更多
关键词 高通量启动子筛选 碳酸酐酶 异源表达 催化机理 碳捕集与储存
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构建重组大肠杆菌全细胞催化合成β-羟基-β-甲基丁酸 被引量:1
8
作者 叶佳微 徐洪 +2 位作者 廖雅芯 饶志明 徐美娟 《生物工程学报》 北大核心 2025年第9期3487-3503,共17页
β-羟基-β-甲基丁酸(β-hydroxy-β-methylbutyric acid,HMB)在运动营养、疾病预防等领域具有广泛的应用价值。传统的化学合成法受限于有毒试剂和剧烈反应,难以满足绿色生产的需求。生物合成法主要利用酶法催化或利用代谢工程技术进行... β-羟基-β-甲基丁酸(β-hydroxy-β-methylbutyric acid,HMB)在运动营养、疾病预防等领域具有广泛的应用价值。传统的化学合成法受限于有毒试剂和剧烈反应,难以满足绿色生产的需求。生物合成法主要利用酶法催化或利用代谢工程技术进行合成,具有效率高、成本低、可持续等优点,通过生物合成法生产HMB有良好的应用前景。本研究开发了一种基于生物合成法的HMB生产策略,以L-亮氨酸为底物,通过构建双酶共表达体系实现高效催化。首先,对普通变形杆菌来源的L-氨基酸脱氨酶(L-amino acid deaminase from Proteus vulgaris,Pv L-AAD)和褐家鼠来源的4-羟基苯丙酮酸双加氧酶(4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase from Rattus norvegicus,Rn4-HPPD)进行酶学性质表征,结果表明Rn4-HPPD的酶活较低且催化pH偏酸性。基于酶蛋白表面电荷修饰策略,本研究对Rn4-HPPD的10个位点进行定点及组合突变,获得在催化pH区间内酶活显著提高的双突变体Rn4-HPPD^(H18R/N302R),在pH 5.5和pH 6.5下的酶活分别达到野生型的2.00倍和2.39倍;优化了这2种酶在大肠杆菌中的表达,确定双酶表达的最优比例为1:3后,在OD_(600)为70、pH为6.0、温度为35℃、Fe^(2+)浓度为1.5 mmol/L的条件下于5 L发酵罐中分批投料底物,HMB的最大产量达到8.60 g/L。本研究不仅提高了Rn4-HPPD的最适pH及酶活,还为实现HMB的微生物法高效合成提供了新思路。 展开更多
关键词 β-羟基-β-甲基丁酸 全细胞催化 4-羟基苯丙酮酸双加氧酶 酶蛋白表面电荷修饰 大肠杆菌
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葡萄糖转运蛋白在淋巴细胞中的表达及对淋巴细胞功能的影响 被引量:3
9
作者 唐明钰 张玉明 +4 位作者 邓清华 李岩松 张月 赵俊康 杜立银 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1997-2009,共13页
淋巴细胞的葡萄糖摄取依赖于葡萄糖转运蛋白家族(glucose transporters,GLUTs)中的易化性葡萄糖转运蛋白(GLUT1、GLUT3、GLUT4、GLUT6)和Na+偶联葡萄糖转运蛋白家族(Na+-coupled glucose transporters,SGLTs)中的SGLT1。GLUTs和SGLTs在... 淋巴细胞的葡萄糖摄取依赖于葡萄糖转运蛋白家族(glucose transporters,GLUTs)中的易化性葡萄糖转运蛋白(GLUT1、GLUT3、GLUT4、GLUT6)和Na+偶联葡萄糖转运蛋白家族(Na+-coupled glucose transporters,SGLTs)中的SGLT1。GLUTs和SGLTs在哺乳动物细胞中广泛表达,其表达和功能可能会影响细胞的发育、稳态及激活和分化。本文详细介绍了几种GLUTs和SGLTs在淋巴细胞中的重要功能,指出葡萄糖转运蛋白在淋巴细胞能量供应中扮演的关键角色,以及在维持细胞内葡萄糖稳态的机制、改善免疫应答的效率和信号转导中的关键作用。深入揭示葡萄糖转运蛋白对淋巴细胞功能的影响将有助于进一步了解淋巴细胞在疾病中的作用机制。本文从分子生物学角度出发,展望葡萄糖转运蛋白在淋巴细胞中的潜在应用价值,以期为淋巴细胞相关疾病的临床治疗提供更好的策略,帮助针对性靶向治疗药物的研发。 展开更多
关键词 淋巴细胞 葡萄糖转运蛋白家族 Na+偶联葡萄糖转运蛋白1 葡萄糖 糖原 细胞功能
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代谢工程改造大肠杆菌生产尸胺 被引量:2
10
作者 刘存萍 高聪 +5 位作者 李晓敏 陈修来 吴静 宋伟 魏婉清 刘立明 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2403-2417,共15页
尸胺是聚酰胺生产中的关键C5单体。由于细胞内5'-磷酸吡哆醛(pyridoxal 5′-phosphate,PLP)再生效率有限,导致目前发酵法生产尸胺效率较低。本研究选择一株实验室保藏的赖氨酸高产大肠杆菌LY-4为研究对象,首先通过引入尸胺合成关键... 尸胺是聚酰胺生产中的关键C5单体。由于细胞内5'-磷酸吡哆醛(pyridoxal 5′-phosphate,PLP)再生效率有限,导致目前发酵法生产尸胺效率较低。本研究选择一株实验室保藏的赖氨酸高产大肠杆菌LY-4为研究对象,首先通过引入尸胺合成关键酶-赖氨酸脱羧酶(lysine decarboxylase,LDC),成功构建了菌株L01,摇瓶发酵尸胺产量达1.07 g/L;随后开发了一种双代谢通路强化策略,协同增强内源和异源PLP合成模块,从而改善胞内PLP的合成,最优菌株L11摇瓶生产尸胺产量提升至9.23 g/L;最后在5 L发酵罐中对菌株L11生产尸胺的发酵工艺进行优化。工程菌株经48 h分批补料发酵,尸胺产量、得率、生产强度分别为54.43 g/L、0.22 g/g和1.13 g/(L·h),具备一定的应用潜力。本研究可为构建包括尸胺在内的多种生物胺类细胞工厂提供理论依据和技术基础。 展开更多
关键词 大肠杆菌 代谢工程 尸胺 5'-磷酸吡哆醛 发酵优化
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抗体技术在食源性致病菌快速检测中的研究进展 被引量:4
11
作者 全美淋 李飞 +5 位作者 刘金燕 王婷婷 年锐 刘文帅 张鸣 池哲 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3985-4005,共21页
食源性致病菌是导致食品安全问题的重要因素之一,对国民健康造成严重危害,实现对食源性致病菌的快速检测是目前防治食源性疾病的关键策略。抗体具有高特异性、高灵敏度的优势,是食源性致病菌关键特异性识别元件的首选。本文介绍了不同... 食源性致病菌是导致食品安全问题的重要因素之一,对国民健康造成严重危害,实现对食源性致病菌的快速检测是目前防治食源性疾病的关键策略。抗体具有高特异性、高灵敏度的优势,是食源性致病菌关键特异性识别元件的首选。本文介绍了不同种类的抗体及其特点,以及不同抗体技术在食源性致病菌快速检测中的应用,并提出抗体技术与其他食源性致病菌检测方法的联用可以有效提升检测效果;最后,对目前的研究现状与潜在问题进行了分析与总结,为食源性致病菌快速检测技术的发展提供了理论依据与实践思路。 展开更多
关键词 抗体 食源性致病菌 食源性疾病 快速检测 特异性识别
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极端环境微生物分离策略及其活性物质研究进展 被引量:3
12
作者 赵肖肖 白世博 +1 位作者 吕磊 张新国 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3407-3426,共20页
微生物资源丰富多样,是生物活性物质发现的重要来源,但是随着对微生物次级代谢产物研究的深入,从常规环境中发现新型微生物及新颖活性次级代谢产物变得愈发困难。极端环境微生物由于其独特的生理特性,能够形成独特的代谢途径,因而具有... 微生物资源丰富多样,是生物活性物质发现的重要来源,但是随着对微生物次级代谢产物研究的深入,从常规环境中发现新型微生物及新颖活性次级代谢产物变得愈发困难。极端环境微生物由于其独特的生理特性,能够形成独特的代谢途径,因而具有产生高度化学多样性和显著新颖生物活性次级代谢物的巨大潜力。本文就近年来极端环境微生物分离策略及其产生的抗菌、抗肿瘤、抗氧化等活性物质的研究进展进行综述,为极端微生物资源的开发利用及其相关研究提供参考。 展开更多
关键词 极端环境微生物 分离策略 活性物质 微生物资源
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13
作者 瞿旭东 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期I0001-I0004,共4页
本期论文涵盖了纳米技术开发及在生物医学中的应用、重要单克隆抗体的制备、药用天然产物的合成与应用、新型核酸药物开发以及生物技术工具的升级等研究领域的相关文章。特别针对m RNA纳米递送系统、人tau蛋白单克隆抗体制备、AKAVN蛋... 本期论文涵盖了纳米技术开发及在生物医学中的应用、重要单克隆抗体的制备、药用天然产物的合成与应用、新型核酸药物开发以及生物技术工具的升级等研究领域的相关文章。特别针对m RNA纳米递送系统、人tau蛋白单克隆抗体制备、AKAVN蛋白单克隆抗体制备、基因编辑系统升级、AlphaFold2开发等论文予以简要推介。 展开更多
关键词 单克隆抗体 TAU蛋白 递送系统 基因编辑 纳米技术 系统升级 天然产物 ALPHA
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番木瓜果糖-2,6-二磷酸酶CpF2KP基因克隆和蛋白表达纯化
14
作者 左丽萍 曾秋霞 +4 位作者 赵晓兵 杨丽媛 徐良伟 赖娟 岳晶晶 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期614-624,共11页
番木瓜是岭南四大名果之一,在我国东南部地区广泛种植,因其具有食用和药用双重价值,因此深受人们的青睐。果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶(fructose-6-phosphate,2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase,F2KP)是一个独特的双功能... 番木瓜是岭南四大名果之一,在我国东南部地区广泛种植,因其具有食用和药用双重价值,因此深受人们的青睐。果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶(fructose-6-phosphate,2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase,F2KP)是一个独特的双功能酶,具有激酶功能域和酯酶功能域,能催化生物体内糖代谢的重要调节物果糖-2,6-二磷酸(Fru-2,6-P_(2))的合成和降解。为了研究番木瓜中编码该酶的基因CpF2KP的功能,得到目的蛋白尤为重要。本研究从番木瓜基因组中提取到CpF2KP基因的编码序列(coding sequence,CDS)序列,该基因CDS全长2274 bp。将该基因CDS全长扩增之后选用pGEX-4T-1载体进行原核表达。对载体pGEX-4T-1用EcoRⅠ和BamHⅠ进行双酶切,利用基因重组的方式将扩增序列构建到原核表达载体上。经过诱导条件探索,SDS-PAGE结果显示GST-CpF2KP重组蛋白的大小约为110 kDa,诱导CpF2KP蛋白表达的最适条件为:异丙基β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside,IPTG)浓度为0.5 mmol/L,温度28℃。对诱导后的CpF2KP蛋白进行纯化,得到了纯化的单一目的蛋白。此外,检测了该基因的组织表达特性发现该基因在种子中表达量最高,在果肉中表达量最低。该研究为进一步深入揭示番木瓜CpF2KP蛋白的功能及研究该基因参与的生物学过程提供了重要基础。 展开更多
关键词 番木瓜 CpF2KP 原核表达 蛋白纯化
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一种新型的CRISPR/Cas9-hLacI双链DNA供体适配基因编辑系统 被引量:3
15
作者 马宝霞 崔婕妤 +7 位作者 钱泓润 张潇筠 杨森 张骐镜 韩艺帆 张智英 王建刚 徐坤 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4204-4218,共15页
在CRISPR/Cas9系统介导的基因编辑中,借助于双链DNA(double-stranded DNA,dsDNA)供体模板的重组效应能够实现对目标基因组靶位点的精确编辑和基因敲入,然而高等真核生物细胞中同源重组的低效性限制了该基因编辑策略的发展和应用。为提高... 在CRISPR/Cas9系统介导的基因编辑中,借助于双链DNA(double-stranded DNA,dsDNA)供体模板的重组效应能够实现对目标基因组靶位点的精确编辑和基因敲入,然而高等真核生物细胞中同源重组的低效性限制了该基因编辑策略的发展和应用。为提高CRISPR/Cas9系统介导dsDNA供体模板的同源重组效率,本研究利用大肠杆菌(Escherichia coli)乳糖操纵子阻遏蛋白LacI与操纵序列LacO特异性结合的特点,通过重组DNA技术将密码子人源化优化的阻遏蛋白基因LacI分别与脓链球菌(Streptococcus pyogenes)源的SpCas9和路邓葡萄球菌(Staphylococcus lugdunensis)源的SlugCas9-HF融合表达,通过PCR将操纵序列LacO与dsDNA供体嵌合,构建了新型的CRISPR/Cas9-hLacI供体适配系统(donor adapting system,DAS)。首先在报告载体水平上对Cas9核酸酶活性、DAS介导的同源引导修复(homology-directed repair,HDR)效率进行了验证和优化,其次在基因组水平对其介导的基因精确编辑进行了检测,并最终利用CRISPR/SlugCas9-hLacIDAS在HEK293T细胞中实现了VEGFA位点的精确编辑,效率高达30.5%,显著高于野生型。综上所述,本研究开发了新型的CRISPR/Cas9-hLacI供体适配基因编辑系统,丰富了CRISPR/Cas9基因编辑技术种类,为以后的基因编辑及分子设计育种研究提供了新的工具。 展开更多
关键词 基因编辑 CRISPR/Cas9 LacI基因 LacO序列 供体适配
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多聚磷酸盐激酶双底物通道腔的理性设计及其在无细胞催化生产谷胱甘肽中的应用 被引量:2
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作者 高惠 王晴 +2 位作者 刘婷婷 徐美娟 饶志明 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3318-3335,共18页
三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)是一种重要的辅助因子,参与许多需能的生物催化反应。多聚磷酸盐激酶(polyphosphate kinases,PPK)由于其底物聚磷酸盐廉价易得,可以为消耗ATP的反应提供能量。本研究选择哈氏噬纤维菌(Cytophaga ... 三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)是一种重要的辅助因子,参与许多需能的生物催化反应。多聚磷酸盐激酶(polyphosphate kinases,PPK)由于其底物聚磷酸盐廉价易得,可以为消耗ATP的反应提供能量。本研究选择哈氏噬纤维菌(Cytophaga hutchinsonii)来源的Ch PPK,进行了底物谱和耐受性分析,通过分子对接和定点突变,理性改造多聚磷酸盐激酶的双底物通道腔来提高PPK酶的催化活性。与野生型相比,筛选得到突变体Ch PPKK81H-K103V的相对酶活提高了326.7%,同时,双突变扩大了Ch PPK的底物利用范围与耐受性,提高了该酶的耐热性与耐碱性。基于该ATP再生系统,本研究偶联谷胱甘肽双功能酶GshAB和Ch PPKK81H-K103V,破细胞后采用无细胞催化生产谷胱甘肽,加入5 mmol/L ATP后,该体系6 h可以生产(25.4±1.9)mmol/L的谷胱甘肽,比突变前的催化体系提高了41.9%。优化无细胞催化体系的缓冲液、裂解液菌体量、补料时间后,无细胞体系可产生(45.2±1.8)mmol/L谷胱甘肽,底物L-半胱氨酸的转化率达到90.4%。提高Ch PPK生产ATP的能力,可有效增强底物的转化率,降低催化成本,实现了无细胞催化生产谷胱甘肽的高产量、高转化率与高经济价值的统一。本研究提供了一种绿色高效的ATP再生系统,可为消耗ATP的生物催化反应平台提供可持续动力。 展开更多
关键词 多聚磷酸盐激酶 ATP再生 突变 无细胞催化 谷胱甘肽
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“新工科”背景下开展生物与医学工程伦理课程建设与教学改革 被引量:8
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作者 李国锋 王磊 +1 位作者 王兴 喻长远 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1838-1850,共13页
“新工科”建设要求我国工学类高校在工程技术人才培养过程中除了夯实专业基础,也要关注提高人文素养和开展职业道德教育。一个重要的途径就是开展工程伦理教育。通过学习国外案例教学的成熟思路,结合近几年教学过程中积累的实践经验,... “新工科”建设要求我国工学类高校在工程技术人才培养过程中除了夯实专业基础,也要关注提高人文素养和开展职业道德教育。一个重要的途径就是开展工程伦理教育。通过学习国外案例教学的成熟思路,结合近几年教学过程中积累的实践经验,本文聚焦于生物与医学工程领域的工程伦理教学,提出从案例选择和教学方法创新两个角度进行课程建设和教学改革,介绍了一些可供选择的典型案例素材,并对教学效果进行了问卷调查与分析。 展开更多
关键词 工程伦理 工程教育认证 案例教学
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普鲁兰酶在需钠弧菌中的分泌表达与发酵优化 被引量:4
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作者 张玉华 段绪果 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3421-3435,共15页
普鲁兰酶是一种淀粉脱支酶,因其分子量较大,胞外分泌表达难度较高。需钠弧菌(Vibrionatriegens)是一种新型的蛋白表达宿主,拥有高效的蛋白合成效率。本研究使用基因组整合T7 RNA聚合酶表达框的V.natriegens VnDX为宿主,构建了产全长普... 普鲁兰酶是一种淀粉脱支酶,因其分子量较大,胞外分泌表达难度较高。需钠弧菌(Vibrionatriegens)是一种新型的蛋白表达宿主,拥有高效的蛋白合成效率。本研究使用基因组整合T7 RNA聚合酶表达框的V.natriegens VnDX为宿主,构建了产全长普鲁兰酶PulA及其截短突变体PulN2的重组需钠弧菌,分析了信号肽、发酵温度、诱导剂浓度、甘氨酸浓度及发酵时间等条件对产酶的影响,并且对比了2种普鲁兰酶在V.natriegens VnDX与大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中的胞外产酶能力。研究结果显示,普鲁兰酶PulA和PulN2在V.natriegens VnDX中的胞外酶活为61.6 U/mL和64.3 U/mL,分别为E.coli BL21(DE3)最大酶活力的110%和62%。上述结果表明V.natriegens VnDX可以分泌表达大分子量的全长普鲁兰酶PulA,本研究可为其他大分子量蛋白在V.natriegens VnDX中的分泌表达提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 需钠弧菌 普鲁兰酶 分泌表达 发酵条件优化
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牛源致病性蜡样芽孢杆菌溶血素BL亚基的原核表达及其生物学活性分析 被引量:1
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作者 陈云娇 何云江 +5 位作者 孟庆磊 刘志林 张鑫 贾泽林 崔佳宇 王学理 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4939-4949,共11页
蜡样芽孢杆菌属于革兰氏阳性菌,分布广泛,具有一定的致病性。不同的蜡样芽孢杆菌携带有不同的毒力因子,这直接决定了蜡样芽孢杆菌株致病性的差异。研究和探讨毒力因子分布以及具体毒素的生物活性有助于对蜡样芽孢杆菌病采取更科学的防... 蜡样芽孢杆菌属于革兰氏阳性菌,分布广泛,具有一定的致病性。不同的蜡样芽孢杆菌携带有不同的毒力因子,这直接决定了蜡样芽孢杆菌株致病性的差异。研究和探讨毒力因子分布以及具体毒素的生物活性有助于对蜡样芽孢杆菌病采取更科学的防控。本研究通过原核表达系统将溶血素BL三亚基重组表达,并对表达蛋白进行了纯化和部分生物学活性的检测。研究结果表明,牛源致病性蜡样芽孢杆菌溶血素BL可以在原核表达系统中成功表达和纯化,牛源致病性蜡样芽孢杆菌溶血素BL拥有溶血性、细胞毒性、很好的免疫原性以及对小鼠具有一定的免疫保护性。本研究表达了溶血素BL三亚基,并探究了牛源致病性蜡样芽孢杆溶血素BL的生物学活性。本研究为进一步揭示蜡样芽孢杆菌溶血素BL的致病作用机制和建立针对牛源致病性蜡样芽孢杆菌病的检测方法奠定了理论基础。 展开更多
关键词 蜡样芽孢杆菌 溶血素BL亚基 原核表达
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基于CRISPR/Cas系统的多重基因编辑与调控技术 被引量:4
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作者 樊祥瑞 王俊燕 +1 位作者 梁丽亚 刘嵘明 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2449-2464,共16页
规律成簇的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)及其相关Cas蛋白所构建的CRISPR/Cas系统是古细菌或细菌中特有的一种获得性免疫系统。研究人员将其开发成基因编辑工具之后,凭借其高... 规律成簇的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)及其相关Cas蛋白所构建的CRISPR/Cas系统是古细菌或细菌中特有的一种获得性免疫系统。研究人员将其开发成基因编辑工具之后,凭借其高效、精准和通用性强等优点迅速成为合成生物学领域的热门研究方向,在生命科学、生物工程技术、食品科学及农作物育种等多个领域引发了革命性的影响。目前基于CRISPR/Cas系统单基因编辑与调控技术日益完善,但在多重基因编辑和调控方面仍存在挑战。本文聚焦基于CRISPR/Cas系统的多重基因编辑与调控技术开发及应用,针对单个细胞内实现多位点基因编辑或调控和细胞群体内实现多位点基因编辑或调控技术,依据作用原理对其进行了系统总结和阐述,包括基于CRISPR/Cas系统的双链断裂、单链断裂以及多重基因调控技术等。这些工作丰富了多重基因编辑与调控的工具,为CRISPR/Cas系统在多领域的应用作出了贡献。 展开更多
关键词 规律成簇的间隔短回文重复序列及其相关Cas蛋白 可追踪基因编辑技术 碱基编辑器 先导编辑器 基因激活 基因抑制
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