CRISPR/Cas系统在生物核酸检测中的应用进展 被引量：1

1

作者 王倩 赵俊桃 +1 位作者 陈聪 曹英秀 《生物加工过程》 CAS 2022年第6期597-607,636,共12页

传统的核酸检测技术耗时长且对操作人员的专业水平要求高,开发精准、快速、便携、低成本、高特异性和灵敏度的新核酸检测系统具有重要意义。目前,CRISPR/Cas系统不但被广泛应用于基因编辑,而且随着部分Cas蛋白“附带切割”活性的发现,... 传统的核酸检测技术耗时长且对操作人员的专业水平要求高,开发精准、快速、便携、低成本、高特异性和灵敏度的新核酸检测系统具有重要意义。目前,CRISPR/Cas系统不但被广泛应用于基因编辑,而且随着部分Cas蛋白“附带切割”活性的发现,灵敏度高、特异性强的CRISPR/Cas系统被逐步开发为新型生物传感工具,用于生物的核酸检测。随着各种Cas效应蛋白的发现,研究人员开发了多种基于CRISPR/Cas系统的核酸检测方法(如SHERLOCK、HOLMES、DETECTR、HUDSON和CASLFA等)可检测各种靶标(包括细菌、病毒、癌症突变等)。笔者综述了当前重要的用于不同靶标检测的CRISPR/Cas系统,包括检测核酸、其他小分子物质及病原微生物,讨论了其面临的挑战和应用潜力,最后推断,随着CRISPR/Cas系统的不断发展和完善,该系统在生物传感及临床分子检测领域的应用会越来越广泛。 展开更多

关键词 CRISPR/Cas 检测 诊断 生物传感 核酸

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由代谢网络分析发现菌种代谢工程改造新策略 被引量：4

2

作者 袁倩倩 李斐然 +2 位作者 罗浩 马红武 赵学明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4592-4600,共9页

微生物菌种需要经过一系列代谢工程改造才能实现高产特定产品,而经过二十多年的研究积累,应用传统代谢工程方法通过局部途径分析发现菌种改造策略遇到严重瓶颈,急需从新的角度进行分析以发现新的改造策略。本文结合本实验室已有工作以... 微生物菌种需要经过一系列代谢工程改造才能实现高产特定产品,而经过二十多年的研究积累,应用传统代谢工程方法通过局部途径分析发现菌种改造策略遇到严重瓶颈,急需从新的角度进行分析以发现新的改造策略。本文结合本实验室已有工作以及文献报道的实例,阐述了应用代谢网络模型分析发现产品合成新途径进而指导代谢工程菌种改造方面的研究进展。本文总结了代谢网络模型的构建方法及应用代谢网络模型进行途径预测的常用方法,将已有的模型指导代谢途径改造的策略总结为两类,即模型指导的产品从无到有和从有到优的改造策略,并结合实例分别对这两类策略进行详细阐述。同时本文阐述了目前利用代谢网络模型进行途经预测中存在的问题,并且针对这些问题提出了一些可行的解决方案。 展开更多

关键词 代谢 生物工程 模型 优化设计

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合成生物学助力碳中和:新底盘、新策略与新技术 被引量：3

3

作者 孙韬 张卫文 +1 位作者 胡章立 元英进 《合成生物学》 CSCD 2022年第5期821-824,共4页

2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布:中国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和目标。“双碳”目标既体现大国担当,又为构建人类命运共同体贡献了中国智慧。

关键词 合成生物学 碳中和 人类命运共同体 二氧化碳排放 联合国大会 新策略

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多元模块工程在代谢工程中的应用与研究进展

4

作者 刘丁玉 孟娇 +2 位作者 王智文 陈涛 赵学明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3619-3626,共8页

随着代谢工程理论体系的发展,代谢工程的研究方法目前已从对单一途径的调控转变为对整个代谢网络的全局调控。同时,为了在工业微生物领域实现与化学工业生产规模相当的生物炼制过程,代谢工程需要一套通用的菌株优化策略。其中关键问题之... 随着代谢工程理论体系的发展,代谢工程的研究方法目前已从对单一途径的调控转变为对整个代谢网络的全局调控。同时,为了在工业微生物领域实现与化学工业生产规模相当的生物炼制过程,代谢工程需要一套通用的菌株优化策略。其中关键问题之一,是解决代谢通量的不平衡。本文介绍了基于传统的理性代谢工程与近年来兴起的组合工程中存在的问题,研究者提出了一种模块化的代谢网络优化策略——多元模块工程(multivariate modular metabolic engineering,MMME)。阐述了多元模块工程的原理和方法,列举了其常用的调控技术和手段,在此基础上综述了近年来模块化策略在代谢工程领域的应用进展,提出了该策略面临的主要问题并展望了其未来的发展方向。 展开更多

关键词 多元模块工程 代谢工程 组合工程 合成生物学

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生物法合成双乙酰的研究进展 被引量：4

5

作者 崔真真 毛雨丰 +3 位作者 陈聪 袁倩倩 王智文 陈涛 《生物加工过程》 CAS 2017年第5期57-64,共8页

随着对双乙酰生物合成途径的深入研究,利用代谢工程的方法定向改良菌株,优化双乙酰的代谢途径,成为提高双乙酰生产水平的新思路。本文总结了双乙酰的生产菌株和相关代谢途径,综述了改造双乙酰生产菌株的代谢工程策略,提出了未来的研究... 随着对双乙酰生物合成途径的深入研究,利用代谢工程的方法定向改良菌株,优化双乙酰的代谢途径,成为提高双乙酰生产水平的新思路。本文总结了双乙酰的生产菌株和相关代谢途径,综述了改造双乙酰生产菌株的代谢工程策略,提出了未来的研究方向。 展开更多

关键词 双乙酰 生物法 代谢工程

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调控工程在光合蓝细菌中的应用 被引量：2

6

作者 董正鑫 孙韬 +1 位作者 陈磊 张卫文 《合成生物学》 CSCD 2022年第5期966-984,共19页

能源短缺与环境污染问题限制着人类发展,光合蓝细菌因能够利用太阳能将CO固定生成燃料和化学品而受到广泛关注。迄今为止,在光合蓝细菌中已实现近百种燃料和化学品由CO的生物合成,有望促进CO的资源化利用并助力“碳中和”。调控工程能... 能源短缺与环境污染问题限制着人类发展,光合蓝细菌因能够利用太阳能将CO固定生成燃料和化学品而受到广泛关注。迄今为止,在光合蓝细菌中已实现近百种燃料和化学品由CO的生物合成,有望促进CO的资源化利用并助力“碳中和”。调控工程能够实现基因表达多层次调控及代谢网络的全局性调控,是提高光合蓝细菌CO固定效率的有效手段。本文首先归纳了光合蓝细菌底盘中的双组分信号转导系统、调控小RNA和σ因子等3种主要调控系统的分类、作用过程以及功能;介绍了光合蓝细菌调控系统中的调控元件功能研究,系统总结了光合蓝细菌中通过调控系统元件改造,提高底盘鲁棒性、优化产品生产所进行的调控工程;最后,讨论了光合蓝细菌中调控工程的未来研究方向,重点包括调控系统功能阐明、工具开发、多基因调控、调控系统蛋白工程改造和系统调控工程等。总之,有望通过系统调控工程,实现对光合蓝细菌底盘细胞全局代谢网络的精确调控。 展开更多

关键词 光合蓝细菌 自养型细胞工厂 碳中和 调控工程 双组分系统 小RNA Σ因子

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工程微藻的生物安全风险、管控及生物封存 被引量：1

7

作者 王晋 宋馨宇 +1 位作者 陈磊 张卫文 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2948-2967,共20页

微藻具备利用太阳能固定CO_(2)并转化为有机物的能力,已成为有前途的绿色细胞工厂。随着生物技术快速发展,前沿生物技术在光合微藻中的研究与应用不断拓展,对微藻的工程改造日益全面和深入,比如通过合成生物学和基因组编辑技术对微藻进... 微藻具备利用太阳能固定CO_(2)并转化为有机物的能力,已成为有前途的绿色细胞工厂。随着生物技术快速发展,前沿生物技术在光合微藻中的研究与应用不断拓展,对微藻的工程改造日益全面和深入,比如通过合成生物学和基因组编辑技术对微藻进行工程改造,使其有潜力应用于医学、农业、食品、能源、环境等领域。然而,与此同时,工程微藻在环境中存活和扩散的风险也随之增加,给生态环境和人类健康带来潜在安全风险。为避免其在环境中扩散对生态环境和人体健康造成生物安全风险,需要强化工程微藻生物安全风险管控政策,并针对其开发生物风险防控技术。为了实现这一目标,研究人员开发了生物封存系统(biocontainment),包括利用有毒蛋白设计杀伤开关等主动策略和敲除必需基因制造营养缺陷型菌株等被动策略,对工程微藻进行空间上的封存。本文对近几年前沿生物技术在微藻生物工程领域的应用、工程微藻逃逸的生物安全风险和管理规范以及工程微藻中建立的多种新型生物封存技术的研究进展进行了总结和评述,最后对微藻生物封存领域的未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 工程微藻 前沿生物技术 生物安全 风险管理 生物封存

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实验室适应性进化技术在光合蓝细菌底盘工程中的研究进展 被引量：3

8

作者 高嘉玮 朱晓飞 +2 位作者 孙韬 陈磊 张卫文 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3075-3094,共20页

蓝细菌是唯一可进行放氧光合作用的原核微生物,基于光合蓝细菌构建“自养型细胞工厂”具有广阔前景。但以蓝细菌作为底盘进行生物燃料及化学品的合成仍存在细胞耐受能力差、产量低等问题,导致实现工业化生产的经济可行性还比较低,亟需... 蓝细菌是唯一可进行放氧光合作用的原核微生物,基于光合蓝细菌构建“自养型细胞工厂”具有广阔前景。但以蓝细菌作为底盘进行生物燃料及化学品的合成仍存在细胞耐受能力差、产量低等问题,导致实现工业化生产的经济可行性还比较低,亟需通过合成生物学等技术手段构建新的藻株。近年来,实验室适应性进化(adaptive laboratory evolution,ALE)已被用于底盘工程中,实现了优化生长速度、增加耐受性、加强底物利用和提高产品产量等目标。ALE在提高蓝细菌鲁棒性方面取得了一定进展,已获得了耐受高光、重金属离子、高盐和高浓度有机溶剂胁迫的进化藻株。但是,蓝细菌中的ALE策略效率相对较低,耐受各胁迫的分子机制并未阐释完全。本文综述了ALE相关技术策略及其在蓝细菌底盘工程中的应用,讨论了如何借鉴其他微生物中ALE手段,构建更大ALE突变文库、增加菌株的突变频率、缩短进化时间、探索多重胁迫耐受工程菌构建原则及研究策略等,高效解析进化菌株的突变体库,构建高产量、鲁棒性强的工程菌株等,以期未来促进蓝细菌底盘的改造及其工程菌的规模化应用。 展开更多

关键词 光合蓝细菌 实验室适应性驯化 自养细胞工厂 合成生物学

原文传递

外源添加剂对微藻生长和高价值生物产物积累的影响

9

作者 吴亚伟 王方忠 +1 位作者 陈磊 张卫文 《生物工程学报》 北大核心 2025年第1期173-198,共26页

近年来,随着合成生物学的飞速发展,基因工程和分子操作手段日益完善。微藻作为微生物细胞工厂的代表性宿主菌株之一,在生产油脂、色素、蛋白质和生物燃料等高附加值生物产品方面得到了广泛的应用,并在生化能源、食品药品以及环境保护等... 近年来,随着合成生物学的飞速发展,基因工程和分子操作手段日益完善。微藻作为微生物细胞工厂的代表性宿主菌株之一,在生产油脂、色素、蛋白质和生物燃料等高附加值生物产品方面得到了广泛的应用,并在生化能源、食品药品以及环境保护等领域展现出广阔的应用前景。然而,目前基于微藻工艺的生产效率仍然很低,限制了其大规模的工业应用。除了改良菌种和优化培养外,基于外源化学添加剂进行调控也是一种有益的优化策略。这种方法依赖于直接的表型筛选,不需要深入解析生物产品合成过程中涉及的代谢和分解代谢途径中的分子靶点,就可以快速提高微藻高附加值生物产品的产量,获得所需的表型。虽然已有大量关于使用外源添加剂等替代手段来提高微藻生长和高附加值生物产品的产量的研究,但关于添加剂的种类、用途和所针对的菌株以及相关的分子作用机制的分类总结还不够系统和全面。本综述对近年来应用化学诱导剂或增强剂来改善微藻培养中细胞生长和高附加值生物产物积累的实例进行总结,重点介绍了用于微藻培养的外源添加剂的种类、外源添加剂及其组合对微藻生长和高价值生物产品积累的影响以及相关作用的分子机制,为研究人员利用合成生物学的方法来开发合适的细胞底盘以及利用微藻来进行大规模的工业化生产提供了有用的信息。 展开更多

关键词 添加剂 微藻 生长 生物产物

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乙醇发酵过程中酿酒酵母的磷脂组变化 被引量：6

10

作者 杨洁 丁明珠 +1 位作者 李炳志 元英进 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1830-1835,共6页

引言生物燃料乙醇是一种具有发展潜力的清洁能源。与化石燃料相比,乙醇具有高辛烷值、低CO2排放的特性[1]。酵母发酵生产乙醇是复杂的生物过程,随酵母菌体的生长,糖类逐渐消耗,乙醇合成增加。

关键词 生物乙醇 酿酒酵母 细胞膜 磷脂组学 主成分分析 正交偏最小二乘

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萃取精馏分离四氢呋喃-乙醇共沸物系 被引量：10

11

作者 刘伟明 程庆来 +1 位作者 刘丽波 白鹏 《天津化工》 CAS 2009年第3期18-21,共4页

首先根据汽液平衡实验数据采用UNIFAC法进行VLE关联。然后通过定性判断、基团贡献法定量估算选择该二元物系的合适萃取剂为乙二醇。通过气液平衡实验对萃取剂的有效性进行验证,比较了不同溶剂比对四氢呋喃/乙醇相对挥发度的影响,当溶剂... 首先根据汽液平衡实验数据采用UNIFAC法进行VLE关联。然后通过定性判断、基团贡献法定量估算选择该二元物系的合适萃取剂为乙二醇。通过气液平衡实验对萃取剂的有效性进行验证,比较了不同溶剂比对四氢呋喃/乙醇相对挥发度的影响,当溶剂比为3时,相对挥发度为2.26。最后进行精馏实验验证过程的可行性。 展开更多

关键词 共沸物 间歇萃取精馏 相对挥发度 UNIFAC法

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大肠杆菌生产L-组氨酸研究进展 被引量：2

12

作者 康培 张亚 +2 位作者 刘双 王智文 陈涛 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期249-254,共6页

L-组氨酸可用于生物医药领域治疗多种疾病,并且其生物合成路径广泛分布在细菌、古细菌、低等真核生物以及植物中。由于组氨酸的生物合成路径较长,调控机制复杂,一直是研究的热点。该文对大肠杆菌中L-组氨酸的生物合成路径进行了概述,同... L-组氨酸可用于生物医药领域治疗多种疾病,并且其生物合成路径广泛分布在细菌、古细菌、低等真核生物以及植物中。由于组氨酸的生物合成路径较长,调控机制复杂,一直是研究的热点。该文对大肠杆菌中L-组氨酸的生物合成路径进行了概述,同时综述了当前国内外生产L-组氨酸大肠杆菌的研究进展,最后结合当前的研究进展进行了展望。 展开更多

关键词 L-组氨酸 生物合成途径 降解途径 大肠杆菌 改造策略

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人工微生物混菌系统机制解析中的组学应用及进展 被引量：4

13

作者 国陶红 宋馨宇 +1 位作者 陈磊 张卫文 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期460-477,共18页

人工微生物混菌系统的生物工程应用价值日益受到重视,使得对于混菌系统中成员菌间的相互作用机制研究也成为近年来的一个热点。其研究结果一方面可以为现有人工混菌系统的进一步优化提供理论依据,另一方面也为全新混菌系统的人工构建提... 人工微生物混菌系统的生物工程应用价值日益受到重视,使得对于混菌系统中成员菌间的相互作用机制研究也成为近年来的一个热点。其研究结果一方面可以为现有人工混菌系统的进一步优化提供理论依据,另一方面也为全新混菌系统的人工构建提供新的思路和策略,进而促进人工微生物混菌系统未来规模化应用。基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等研究方法能够高通量分析各种生物分子、提供大量的数据与信息,多组学分析可以获得混菌系统中细胞的“全景”,在揭示人工微生物混菌系统中各个成员间的相互作用的研究中有着特殊的意义。文中综述了近年来多种组学技术在人工微生物混菌系统机制解析中的应用及研究进展,从代谢网络、能量代谢、信号转导、膜转运、胁迫响应、混菌系统的稳定性以及结构合理性等方面探讨混菌系统机制解析的最新进展,以期为利用合成生物学、基因组编辑等新兴生物技术改造微生物混菌系统实现其工程化应用提供理论依据。 展开更多

关键词 混菌系统 相互作用 组学 机制解析

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合成生物系统的组合优化 被引量：2

14

作者 顾群 李一凡 陈涛 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1064-1074,共11页

合成生物学所面临的一项重要挑战是构建具有全新功能的生物系统。由于生物系统固有的复杂性,仅通过理性设计,通常难以使合成基因线路发挥出最优的功能。组合工程的兴起和发展为获得组合优化性状提供了有利条件,并大大促进了具有全新功... 合成生物学所面临的一项重要挑战是构建具有全新功能的生物系统。由于生物系统固有的复杂性,仅通过理性设计,通常难以使合成基因线路发挥出最优的功能。组合工程的兴起和发展为获得组合优化性状提供了有利条件,并大大促进了具有全新功能的生物系统的构建。文中主要从单个元件的微调、代谢通路的优化以及基因组范围内靶点的识别和组合修饰三个方面入手,总结和评述了近些年表现突出的合成生物系统的组合优化方法。 展开更多

关键词 合成生物学 组合工程 合成启动子文库 多元模块工程 组合转录工程优化法 可追踪多元重组工程 全转录工程 多元自动化基因组工程

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干粉浸提法提取菊粉及树脂脱色工艺研究 被引量：1

15

作者 苌豹 任天宇 +4 位作者 王祎然 王海燕 朱少迪 尹玉阁 朱宏吉 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期88-92,共5页

采用干粉浸提法从干燥的菊芋颗粒中提取菊粉,石灰-磷酸法除杂,得到澄清的菊粉提取液;利用脱色一号、D280、D296R、D301-G、201-7 5种阴离子树脂和AB-8大孔吸附树脂分别对菊粉提取液进行脱色处理,结果表明,D280型树脂脱色效果最好,综合... 采用干粉浸提法从干燥的菊芋颗粒中提取菊粉,石灰-磷酸法除杂,得到澄清的菊粉提取液;利用脱色一号、D280、D296R、D301-G、201-7 5种阴离子树脂和AB-8大孔吸附树脂分别对菊粉提取液进行脱色处理,结果表明,D280型树脂脱色效果最好,综合评分值最高为80.31%,脱色率为84.67%,菊粉保留率为75.9%。通过响应曲面实验探讨菊粉澄清液的pH、质量浓度和温度对综合评分值的影响,并对这3个因素进行了优化。确定树脂脱色的最佳条件为pH=5.11,质量浓度为103.6 g/L,温度为25.43℃。在此条件下综合评分值为95.10%。 展开更多

关键词 菊芋 菊粉 树脂 脱色

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基于合成生物学改造蓝细菌的光合碳固定 被引量：1

16

作者 汪浩 张芬芳 +2 位作者 陈磊 孙韬 张卫文 《生命科学》 CSCD 2024年第10期1250-1259,共10页

蓝细菌是一类以CO_(2)为碳源的光能自养微生物。近年,合成生物学技术的跨越式发展使得深度理解蓝细菌光合固碳机制、提升蓝细菌光合效率成为可能。本文首先介绍目前蓝细菌中主要的模式底盘和其遗传改造工具;随后讨论蓝细菌固碳机制和通... 蓝细菌是一类以CO_(2)为碳源的光能自养微生物。近年,合成生物学技术的跨越式发展使得深度理解蓝细菌光合固碳机制、提升蓝细菌光合效率成为可能。本文首先介绍目前蓝细菌中主要的模式底盘和其遗传改造工具;随后讨论蓝细菌固碳机制和通过缩短捕光天线、重塑卡尔文-本森-巴萨姆(Calvin-BensonBassham)循环等提升光合固碳效率将CO_(2)转化为高价值化学品的相关研究;最后展望通过合成生物学方法对蓝细菌进行全方位改造,培育出光合固碳效率足够高,既能优化环境又具备大规模工业化生产价值的“超级”蓝细菌。 展开更多

关键词 蓝细菌 碳中和 光合固碳系统重构 光合细胞工厂 合成生物学

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趋磁细菌运动特性的研究进展 被引量：4

17

作者 刘琴 赵坤 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期198-205,共8页

细菌的运动性是影响其生存及致病的一个关键条件,同时也为合成和开发仿生运动体、微型机器人等提供了有效的模型。趋磁细菌具有胞内磁小体从而能够感知磁场的变化,进而影响其运动行为。目前,这种外部磁场与生物体的远程响应模式已在环... 细菌的运动性是影响其生存及致病的一个关键条件,同时也为合成和开发仿生运动体、微型机器人等提供了有效的模型。趋磁细菌具有胞内磁小体从而能够感知磁场的变化,进而影响其运动行为。目前,这种外部磁场与生物体的远程响应模式已在环境、医疗、材料等领域有广泛应用。因此,聚焦于趋磁细菌的运动特性,综述了趋磁细菌运动行为的表征、运动机理以及应用等方面的最新研究进展,并对该领域的发展和面临的挑战进行了展望。 展开更多

关键词 趋磁细菌 磁小体 运动机制 纳米机器人

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浅谈食品安全及其主要的检测技术

18

作者 王倩 赵俊桃 《食品安全导刊》 2021年第23期13-14,共2页

食品安全检验是保障食品安全的一个重要步骤,对社会的和谐发展以及人们的生命健康具有重大意义。因此,本文概括了食品安全的现状,针对食品检验在食品安全中的重要性以及食品检验中存在的问题进行了分析,并对目前应用于食品检验中的主要... 食品安全检验是保障食品安全的一个重要步骤,对社会的和谐发展以及人们的生命健康具有重大意义。因此,本文概括了食品安全的现状,针对食品检验在食品安全中的重要性以及食品检验中存在的问题进行了分析,并对目前应用于食品检验中的主要检测技术进行了总结。 展开更多

关键词 食品安全 食品检测 检测技术

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光合微生物混菌体系的应用和研究进展 被引量：6

19

作者 张丽 宋馨宇 +1 位作者 陈磊 张卫文 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期652-665,共14页

光合微生物与其他异养微生物混菌共培养是近年来的研究热点,该体系弥补了光合微生物纯培养时易染菌、不稳定等缺陷,在污水处理、土壤改善、生物降解有害物质、生产高附加值产物方面拥有广阔的应用前景。文中通过系统总结天然和人工光合... 光合微生物与其他异养微生物混菌共培养是近年来的研究热点,该体系弥补了光合微生物纯培养时易染菌、不稳定等缺陷,在污水处理、土壤改善、生物降解有害物质、生产高附加值产物方面拥有广阔的应用前景。文中通过系统总结天然和人工光合微生物混菌体系的研究进展,探究人工构建的光驱动混菌体系的基础理论和应用前景,为进一步利用合成生物学等前沿技术理性改造基于光合微生物的混菌培养系统提供科学依据。 展开更多

关键词 光合微生物 混菌体系 环境工程 细胞工厂 相互作用

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人工小RNA调控元件在合成生物学中的应用 被引量：2

20

作者 张芬芳 孙韬 +1 位作者 陈磊 张卫文 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2459-2476,共18页

合成生物学通过改造天然系统或创造生物元件、模块和系统赋予生命体新的功能,为农业、能源、制造业及医学进步带来了巨大推动力。对元件、模块或系统的精准、定量及高效调控将对合成生命系统的控制至关重要。细菌小RNA是一类长度在50–3... 合成生物学通过改造天然系统或创造生物元件、模块和系统赋予生命体新的功能,为农业、能源、制造业及医学进步带来了巨大推动力。对元件、模块或系统的精准、定量及高效调控将对合成生命系统的控制至关重要。细菌小RNA是一类长度在50–300 bp且通常不具备翻译能力的功能小分子,在环境胁迫响应、代谢变化适应和细菌毒力控制过程中发挥着不可替代的调控作用。近年来,基于天然小RNA设计构建的人工小RNA调控元件的工作日益丰富,实现了对目的基因甚至通路的有效抑制或激活。人工小RNA分子小、灵活性高,可程序化且易于设计,几乎不会对宿主细胞造成代谢负担,因此在合成生物学中具备广泛应用前景。为促进对人工小RNA的机理理解及应用拓展,本文围绕若干人工小RNA调控元件进行了系统介绍及比较;此外,总结了其在合成生物学中的代表性应用;最后,对其未来优化方向进行了讨论。 展开更多

关键词 非编码 人工小RNA 基因抑制 基因激活 智能调控

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