乙烯生物合成及其调节研究的进展

一、引言乙烯(C_2H_4),是一种植物激素,化学结构简单,正常状况下以气体状态存在。现在已经知道几平所有高等植物的器官、组织和细胞都具有产生乙烯的能力,一般生成量非常微小,但在某些发育阶段(如萌发.成熟、衰老)产量急剧增加。乙烯对植物从种子萌发到成熟衰老所有生长发育过程都起着调节作用。早在上世纪人们就已知道某些气体能影响植物的生长发育,本世纪初俄国科学家 Neljubow     

植物类异戊二烯生物合成途径的调节

主要介绍植物中通过甲羟戊酸形成类异成二烯的生物合成途径,参与酶和基因调节的研究进展,并指出通过基因工程技术生产这些重要化合物的前景。     

植物淀粉生物合成调节机制的研究进展

淀粉是植物光合作用固定碳形成的主要碳水化合物,不仅在植物的整个生长发育过程中具有重要的生理作用,而且对于新型清洁生物能源的开发利用具有非常巨大的经济价值。本文概述了植物淀粉的合成途径及其合成调控机制的相关研究进展。     

植物氨基酸代谢中生氰糖苷的生物合成

生氰糖苷是一些植物的次生物质,是氢氰酸(HCN)的来源。若以这类植物作为粮食和饲料,极易中毒。在农业、畜牧业和医疗卫生工作中,对含氰植物的研究,正日益引起人们的注意。     

高等植物的脱落酸生物合成及其调节

高等植物脱落酸生物合成存在C_(40)途径,但也不排除C_(15)途径。质体是ABA合成的主要部位。ABA的合成取决于遗传基因和环境条件。干旱等逆境引起正常光照下叶片 ABA合成的过程可能包括:胁迫→类囊体光合磷酸化受阻→质体基质酸化→细胞区隔pH梯度破坏→质体ABA外流→反馈抑制消除→基因表达→ABA从头合成。     

生物合成芳香族氨基酸及其衍生物的研究进展

现代生物化工主要以廉价可再生资源为底物生产高附加值的精细化学品、大宗化学品、药品及营养品。合成生物学研究是生物化工领域的重要发展方向和支撑体系之一,是在功能基因组学、计算生物学和系统生物学等基础上,将工程化理念应用在生物学中,定向创造新型生物产品和生物过程整体优化的新的研究方向。合成生物学发展十几年以来,创造出了很多强有力的工具被应用于微生物、植物及动物的研究。以微生物生产芳香族氨基酸及其衍生物为主要内容,系统的综述合成生物学在以微生物生产高附加值产物方面的研究进展。     

高等植物赤霉素生物合成及其调节研究进展

主要介绍近年来高等植物中生物活性GAs的生物合成,拟南芥GA生物合成途径中关键酶基因（GA1-GA5）的克隆和GA3基因CYP701A3在酵母（Saccharomyces cerevisiae）中的成功表达。评述了活性GAs对赤霉素生物合成的反馈抑制作用和反馈调节中信号的传递和接收问题。高等植物中光周期对GA生物合成的调节主要是在20_氧化和/或3β_羟基化步骤。     

植物类胡萝卜素的生物合成及其调控

阐述植物类胡萝卜素的生物合成途径和影响植物类胡萝卜素生物合成的因素,重点介绍该途径中的主要酶及其基因研究的进展。     

高等植物赤霉素生物合成及其调节研究进展

主要介绍近年来高等植物中生物活性GAs的生物合成,拟南芥GA生物合成途径中关键酶基因（GA1－GA5）的克隆和GA3基因CYP701A3的母（Saccharomyces cerevisiae）中的成功表达。评述了活性GAs对赤霉不生物合成的反馈抑制作用和反馈调节中信号的传递和接收问题。高等植物中光周期对GA生物合成的调节主要是在20－氧化和／或3β－羟基化步骤。     

非蛋白氨基酸的生物合成及其生物学作用

解释了蛋白氨基酸和非蛋白氨基酸,并着重论述了非蛋白氨基酸的生物合成及其生物学作用。非蛋白氨基酸的生物合成主要通过基本氨基酸合成后的修饰、代谢及消旋作用产生,其生物学作用主要表现在能合成其他含氮物质、储藏氮和运输氮、储能、组成细菌细胞壁、毒性作用及药物作用等方面。     

植物纤维素生物合成及其相关酶类

纤维素是由成千上万个D-葡萄糖分子通过β-1,4糖苷键连接的具有一定立体构象的链状聚合物,其葡萄糖残基约为2000～25000个。它是细胞壁的主要组成成分之一。植物,大多数藻类,一些细菌和真菌甚至有些动物都能合成纤维素。它作为世界上最丰富的,具有巨大商业价值的生物多聚体,几十年来一直受到人们的重视,成为人们的研究热点。尽管如此,这方面的研究仍比较滞后,人们对纤维素生物合成途径及其相关酶类还是知之甚少。近几年来,随着基因组学的发展,关于纤维素的生物合成及相关基因表达调控的研究也成绩斐然,现就高等植物纤维素生物合成途径及其相关的纤维素合成酶的最新研究进展作一介绍。     

植物细胞壁纤维素生物合成机理探索取得进展

美国Carnegie研究所在2009年6月14日发行的NatureCellBiology杂志的电子版上发表了有关探秘植物细胞膜纤维素生物合成机理的论文。这是该研究所的植物生物学部和荷兰Wageningen大学的研究人员共同的研究成果。     

植物谷胱甘肽的生物合成及其生物学功能

谷胱甘肽(glutathione,GSH)是硫酸根还原同化途径中主要的含硫非蛋白终端产物,在生物中以还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)和氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)存在。因其在植物体中的广泛存在和独特的还原能力得到广泛关注。本文从谷胱甘肽在植物体内的生物合成,谷胱甘肽的区划、运输和降解以及在非生物胁迫条件下的生物学功能等方面论述了近年来国内外对谷胱甘肽的研究进展。     

植物环肽及其可能的生物合成途径

植物环肽是一个庞大的小分子天然产物家族,通常由4—10个氨基酸残基组合而成。该类化合物广泛存在于全球多种植物的根、茎、枝、叶及种子中,中草药中也时有发现。由于对其生物合成途径及机理研究较少,环肽分子的利用价值尚未得到有效的开发。和常见的非环状基因编码的多肽或蛋白质相比,环肽结构更为复杂。本文将对植物环肽的生物合成途径及其机理做初步探讨。     

植物次生代谢物质生物合成的研究

概述了4种植物次生代谢物质：生物碱、萜类化合物、黄酮类化合物、醌及苯甲酸衍生物的生物合成的研究情况。     

微生物合成植物三萜及其皂苷化合物

植物三萜及其皂苷化合物普遍存在于植物中,具有抗炎、抗过敏、保肝护肝等多种生物活性,因此被广泛应用于医药、农业和食品等多个行业。目前,植物三萜及其皂苷化合物的主要来源是从植物中直接提取,这种方式不仅消耗大量的人力物力而且会带来严重的环境问题。随着合成生物学及组学技术的快速发展,微生物因其生长快速、操作方便等优势成为广泛应用的宿主,这为替代传统的供应方式提供了可行的方法。然而,植物三萜类化合物复杂的合成途径和外源途径的代谢不平衡严重限制了其生产。综述了植物三萜及其皂苷化合物的生物合成途径,以及利用微生物细胞工厂合成三萜及其皂苷化合物的方法,并探讨了其高效微生物合成的策略。     

氨基酸的手性与蛋白质生物合成

生命体中行使生物学功能的重要大分子蛋白质,由其基本单位氨基酸组成. 除甘氨酸外,其余19种常见氨基酸均具有手性,且均为L-构型,称为氨基酸的纯手性（homochirality,或称同手性）.这个现象长久以来困扰着科学家们. 本文简要综述了目前对纯手性起源的一些假说,D-氨基酸在生命体中的存在和可能的作用,以及D-氨基酸在蛋白质合成这个重要过程中的特性,包括D-氨基酸的氨酰化和在新生肽链的掺入. D-氨基酸的研究,让人们对生命有了更深入的认识,为疾病、制药等领域提供了新的思路,也为生命科学的基础研究提供了新的理论支撑和研究方向.     

影响克拉维酸生物合成的氨基酸

发酵液的氨基酸分析显示,谷氨酸,精氨酸,天门冬氨酸,丙氨酸易被棒状链霉菌利用,发酵培养基中添加上述氨基酸后,谷氨酸,精氨酸有利于克拉维酸的生物合成,适时添加谷氨酸,精氨酸可分别提高克拉维酸的产量约25%和12%;而蛋氨酸,半胱氨酸含S氨基酸对克拉维酸生物合成不利,不同来源的黄豆粉作发酵培养基氮源,因其组成中某些氨基酸含量的差异。可使克拉维酸的产量相差百分之十几。     

高等植物中赤霉素的生物合成及其调控

介绍了近年来赤霉素生物合成中的位置、途径、酶、基因及其调节等方面的研究进展。     

甜菜素的生物合成及其代谢调控进展

甜菜素是一种植物源的水溶性天然含氮色素,用于食品添加剂和化妆品等行业中。在植物中甜菜素和花青素色素互不共存,其代谢途径是重要的植物化学分类指标。甜菜素兼具抗氧化、抗肿瘤、抗疟、保肝等药理作用,其潜在的医疗保健价值以及其代谢途径的独特性,促进了对甜菜素深入研究。综述了甜菜素合成途径中的关键酶和合成生物学策略生产甜菜素的国内外研究进展,为建立合成生物方法生产甜菜素提供参考。