天然结晶纤维素的生物合成及其去晶化途径

纤维素是高等植物细胞壁的结构骨架和重要组成成分,由细胞质膜上的纤维素合成酶合成.一个纤维素合成酶亚基合成一根纤维素分子链,多个亚基聚集在一起形成末端复合体(TC),可同时合成多根葡聚糖分子糖链,其在氢键和范德华力作用下快速有序堆积,形成结构紧密的天然微纤丝结晶结构.质膜上有序线性排列的超分子TC合成结晶纤维素Ⅰα,而玫瑰花型排列的TC合成结晶纤维素Ⅰβ.结晶微纤丝的密切有效堆积是植物抗降解的天然屏障.高浓度的酸和离子液体可以在微纤丝间有效扩散,破坏晶体分子链的有序堆积、分子间氢键网络,甚至打断晶体内部的糖苷键,完成天然结晶纤维素的去晶化及解聚过程.酶分子的去晶化过程是发生在微纤丝特定表面上的非均相反应过程,可在常温常压下固或液表面上快速完成,但有效可及表面积是其主要限速瓶颈.因此结合物理、化学方法预处理,低成本高效打破限制酶分子有效扩散的屏障,增加酶分子对结晶纤维素特异性结合的效率和有效可及面积,从而实现天然结晶纤维素高效去晶化及绿色快速降解转化.     

植物半胱氨酸合成及调控研究进展

硫是植物重要的营养元素。植物将氧化态硫吸收并还原后,首先合成半胱氨酸使其进入各种代谢途径。合成半胱氨酸的两种酶——丝氨酸乙酰转移酶和O-乙酰丝氨酸硫醇裂合酶均由多基因家族编码,并能可逆的结合形成二酶复合物进行有效的合成调节。本文对近年来半胱氨酸合成相关酶表达、定位、活性调控及转基因效果研究进展作了简要介绍,并对将来需要重点研究的方面作了展望。     

小麦突变体返白系返白阶段叶绿素代谢的变化

小麦 ( Triticum aestivum)返白系在返白阶段 Chl、胡萝卜素 ( Caro)含量均下降 ,但 Caro/ Chl的比值大于对照 ,表明叶片白化不是因 Caro减少引起的。Chl下降的同时 ,Chla和 Chlb均下降 ,表明该突变体属阶段性缺总 Chl型。返白初期 Chlase活性增高 ,返白中期活性下降 ,表明 Chl降解不是造成叶片失绿的主要原因 ;Chl合成中间物 δ-氨基酮戊酸 ( ALA)、胆色素原 ( PBG)积累 ,尿卟啉 ( Uro )、原卟啉 ( Proto )、镁 -卟啉 ( Mg- Proto )、原叶绿素酸 Pchl减少 ,特别是 Uro 在返白中期含量最低 ,复绿初期却急剧积累 ,表明叶绿素合成受阻于尿卟啉原 ( Urogen )的形成上。     

一种嗜热厌氧纤维素降解细菌的分离纯化方法

根据纤维素降解细菌对不溶性纤维素底部的粘附作用,利用Ｈｕｎｇａｔｅ厌氧操作技术直接以不溶性纤维素粉为基质进行滚管,分离和纯化获得嗜热厌氧纤维素降解细菌。     

鼠疫菌KIM株减毒活疫苗可抵抗鼠疫

<正>鼠疫病原体鼠疫耶尔森氏菌是潜在的生物恐怖武器。鼠疫菌逃避先天性免疫系统的机制,是在37℃下合成具有微弱刺激Toll样受体-4(TLR4)的四酰化脂质A,而TLR4的激活剂——六酰化脂质A-是在更低的温度下合成的。在鼠疫菌中合成大肠杆菌LpxL,将第二条月桂酸链转移至脂质A的     

几种重要植物次生代谢防御反应物质的生物合成途径及分子调控机制研究进展

参与植物防御反应相关的次生代谢产物主要有酚类、萜类和生物碱类.近几年,随着转录组学、蛋白组学及新的分子生物学技术的广泛应用,极大地推进了植物次生代谢防御反应物质调控机制的研究进展.我们从这几类次生代谢物质的合成途径及其参与植物防御反应的分子调控机制两大方面进行概述,重点介绍这三类具有防御作用的次生代谢产物的生物合成途径、参与介导植物防御反应的相关信号分子及其转录调控机制,为正确认识植物次生代谢防御反应提供理论据.     

粗糙脉孢菌木质纤维素降解利用研究进展

粗糙脉孢菌作为木质纤维素降解真菌,不仅具有完整的木质纤维素降解酶系,而且还拥有全基因组基因敲除突变体库,是研究丝状真菌纤维素酶表达分泌和木质纤维素降解机制的优秀体系。近年来,国内外利用粗糙脉孢菌系统,在木质纤维素降解机制方面取得了显著进展,包括纤维素酶信号传导、调控以及生物质降解后糖的转运利用等。笔者就相关方面的进展进行综述,并对利用粗糙脉孢菌研究木质纤维素降解利用进行展望,总结和分析木质纤维素降解机制研究的国际前沿动态,有助于加深本领域研究人员对真菌体系纤维素降解机制的理解。     

加强合成生物学研究发展生物产业——访中国科学院上海生命科学院杨胜利院士

<生物产业技术>:作为一门新生的学科,合成生物学近年来研究进展很快.请您简单介绍一下合成生物学发展历程. 杨院士:合成生物学是生命科学的一个新分支,它与系统生物学是密切相关的.生命科学研究经历不同的发展阶段,最早的生物学我们现在叫宏观生物学,包括分类、形态,随着科技水平的提高,从宏观逐步转向微观,逐渐从机体、器官、组织、细胞到基因、蛋白质.     

透明颤菌血红蛋白在肉桂地链霉菌中的表达对基因细胞生长及抗生素合成的影响

肉桂地链霉菌（S.cinnamonensis)是莫能菌素（Monensin)的产生菌,大肠杆菌－链霉菌穿梭表达载体pHZ1252中的透明颤菌血红蛋白基因（vhb)位于硫链丝菌素诱导启动子ＰtipA之下,它在肉桂地链霉菌中的结构不稳定,,发生了重组缺失,缺失的片段包括大肠杆菌质粒部分vhb基因。但来自阿维链霉菌(S.avermitilis)中缺失了大肠杆菌质粒部分却保留了完整的vhb基因及tipA启动子的pHZ1252,可在肉桂地链霉菌中稳定复制,不再发生缺失,经硫链丝菌素诱导表达出了有生物活性的ＶＨb蛋白,摇瓶发酵实验证明,ＶＨb蛋白在氧限条件下可明显促进肉桂地链霉菌的菌体生长和抗生素合成。     

木质纤维生物质资源高效利用分子技术的开发

木质纤维生物质是地球上最丰富的可再生生物质资源,可为造纸、化工、纺织和生物能源等工业提供重要的原材料。木质纤维生物质主要包括木质素、纤维素和半纤维素三种生物多聚物成分。如何利用分子手段改造这些生物聚合物,提高它们的工业利用率是目前高度关注的问题。综述了近年来木质纤维多聚物在生物合成与改造方面的研究进展,展望了利用分子技术改造植物木质纤维生物质实现其高效利用的前景。