基于模式微生物生长特性调控的食品功能因子生物制造研究进展

食品功能因子作为功能性食品制造的基础素材,是食品中真正起生理作用的有效成分,在调节人体机能,改善睡眠和促进生长发育等方面发挥着重要作用.合成生物学作为一种更安全、更健康和绿色可持续的食品获取方式,已经成为推动食品行业发展的重要技术支撑.食品合成生物技术主要通过采用合成生物学技术设计构建食品组分的合成途径,创建具有食品工业应用能力的智能化细胞工厂,大幅提升食品功能因子等高附加值产品的合成效率.目前,以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、谷氨酸棒杆菌和酿酒酵母等模式微生物作为合成载体,通过对其生长进行精细调控,食品功能因子的生物制造已取得重大进展.本文主要从转运蛋白工程改造提高细胞生长速率、重编程细胞能量代谢和平衡细胞生长与产物合成方面总结了基于模式微生物生长特性调控合成食品功能因子的研究策略和进展,提出了目前所面临的挑战,并对其未来发展做出展望.     

外源性神经节苷脂GM_3影响人肝癌细胞生长的可能机制的初步研究

通过苔酚蓝染色细胞发现,外源性GM3（10μg/ml）能明显抑制人肝癌细胞株SMMC-7721细胞生长,在GM3处理3d时,出现明显差异．通过NorthernBlot分析发现,外源性GM3可明显影响人肝癌细胞株SMMC-7721细胞中c-fos、c-jun、c-myc和N-ras这四种癌基因的mRAN表达．未经GM3处理的细胞中没有检测到c-fosmRNA,但c-jun微量表达,并有c-myc和N-rasmRNA的高水平表达而GM3可在短时间内快速大量地诱导c-fos、c-junmRNA的生成．GM3处理的细胞,c-myc和N-rasmRNA的表达均明显减少．GM3处理45min时,c-myc基因表达只为对照组的39．55％;GM3处理24h时,N-ras基因表达为对照组的30.48％．以上结果提示：GM3抑制SMMC-7721细胞生长很可能是通过改变癌基因表达来实现的．     

应加强对单细胞生物分批培养生长曲线中减速期的认识和教学

根据单细胞生物分批培养过程中比生长速率(μ)的变化,其生长曲线分为延滞期、加速期、对数期、减速期、稳定期和衰亡期6个时期.与其他生长时期相比,在减速期生物的生长、基质的利用、产物的合成和基因表达谱等方面有显著的不同,并对发酵生产有着重要作用.然而,长期以来,对减速期的认识和教学相当薄弱,亟需加强对减速期的认识和教学.     

对数生长与G_0期人包皮成纤维细胞Stat1对INF-α刺激反应的差异

Stat1 (信号转导与转录活化子 1 )的激活与刺激因子和细胞组织类型有关 ,它的活化受体有组织分布特异性 .本研究比较 G0 期和对数生长周期两个不同状态体外培养的人包皮成纤维细胞受到干扰素 ( INF-α)刺激后 Stat1基因 m RNA、蛋白质表达以及蛋白质合成效率的差异 .结果表明 :成对数生长的细胞 Stat1的m RNA表达量较对照组增加达 1 0倍左右 ,蛋白质表达增加 3～ 4倍左右 ;G0 期细胞 Stat1的 m RNA表达量较对照组增加约 3～ 4倍 ,蛋白质表达增加约 3～ 4倍 ;对数生长细胞 Stat1蛋白质合成效率明显降低 ,在翻译水平可能有调控 .以上结果提示对数生长和 Go 细胞对 INF-α刺激反应有差异