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期刊信息/Journal information
生物工程学报
生物工程学报

杨胜利

月刊

1000-3061

cjb@im.ac.cn

010-64807509

100101

北京朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所B401

生物工程学报/Journal Chinese Journal of BiotechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《生物工程学报》是国内外公开发行的全国性学术期刊, 由中国科学院微生物研究所和中国微生物学会共同主办。主要报道生物工程研究的新发展、新成果、新技术。刊登的内容包括：基因工程、细胞工程、酶工程、生化工程、组织工程、生物信息、生物制药、生物芯片等。栏目设有：综述、研究报告、研究简报、技术与方法等。《生物工程学报》创刊于1985年。20多年来，本刊始终以推动生命技术发展和促进国家经济建设为宗旨，及时报道我国生物工程方面的重要研究成果, 有力地促进了国内在这一领域的学术交流，为科研教学和经济建设发挥了积极的作用。本刊已被美国<CA>,<BA>，<MEDLINE>,及<俄罗斯文摘>、中国生物学文摘、中国科学引文数据库、万方数据库、中国科技期刊光盘版等检索系统收录，是中国自然科学核心期刊。
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    主编导读

    4363-4370页
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    CRISPR相关转座元件的研究及应用进展

    宁书晴巫欣欣罗云孜
    4371-4384页
    查看更多>>摘要：CRISPR-Cas的基因编辑能力引发了人们对该系统的研究热潮.除了实现基因的敲除和插入,CRISPR-Cas系统还可以被应用于基因簇重组、单碱基编辑和基因转录调控,推动了生物工程领域的发展.然而,有限的同源重组效率使CRISPR-Cas系统的应用受到了一定的限制.与CRISPR-Cas系统相比,移动遗传元件(mobile genetic elements,MGE)在转座酶的调控下,不需要依赖同源重组即可将指定DNA片段定向插入到细胞染色体中.近几年,人们发现了具有转座机制的CRISPR相关的转座元件,它可以介导DNA靶向整合,同时其出色的重编程能力为该领域的研究带来了新的发展.本文主要介绍近年来CRISPR-Cas系统相关转座元件的研究方向和应用进展,以及人工融合的dCas9-transposase系统的应用策略.文中还提出了 CRISPR相关转座元件未来的应用前景和潜在挑战,为基因编辑工具的发展方向提供了参考意见.

    转座元件CRISPR-Cas系统CRISPR相关转座元件基因编辑

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    大肠杆菌代谢工程改造合成L-高丝氨酸及其衍生物研究进展

    牛坤高利平葛丽蓉柳志强...
    4385-4402页
    查看更多>>摘要：L-高丝氨酸及其衍生物(O-琥珀酰-L-高丝氨酸和O-乙酰-L-高丝氨酸)是生物合成L-甲硫氨酸的前体,同时也是合成多种C4化合物(异丁醇、γ-丁内酯、1,4-丁二醇、2,4-二羟基丁酸等)和L-草铵膦等的平台化合物.因此,发酵法生产L-高丝氨酸及其衍生物成为近年内研究的热点.然而,利用生物法合成L-高丝氨酸及其衍生物仍存在一些不足之处,如发酵产量不高或糖酸转化率过低等.此外,对L-高丝氨酸及其衍生物合成的总体代谢和调控机制鲜有报道.本文综述了大肠杆菌代谢工程改造合成L-高丝氨酸及其衍生物O-琥珀酰-L-高丝氨酸和O-乙酰-L-高丝氨酸的研究进展,从底物摄取、关键节点碳流分配改造、辅酶NADPH的循环供应以及目标产物的外运输出等方面,系统分析了大肠杆菌全发酵法生产L-高丝氨酸及其衍生物的代谢途径及改造策略,为其后续代谢改造及生物法生产提供一定的研究思路.

    L-高丝氨酸O-琥珀酰-L-高丝氨酸O-乙酰-L-高丝氨酸大肠杆菌代谢工程

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    赖氨酸脱羧酶分子改造及固定化合成1,5-戊二胺研究进展

    刘思敏齐海山
    4403-4419页
    查看更多>>摘要：1,5-戊二胺又名尸胺,是一种重要的生物基聚酰胺生产原料,可以与二元羧酸缩合生成生物基聚酰胺PA5X,其性能可以与石油基聚酰胺材料媲美.生物基聚酰胺以可再生能源为底物,如淀粉、纤维素、植物油等,符合绿色可持续发展战略.1,5-戊二胺的生物合成主要包括微生物从头合成及全细胞催化两种方法,而赖氨酸脱羧酶是其生物合成中的关键酶,该酶主要包括诱导型赖氨酸脱羧酶CadA和组成型赖氨酸脱羧酶LdcC两种.赖氨酸脱羧酶是一种折叠型Ⅰ型磷酸吡哆醛(pyridoxal-5'phosphate,PLP)依赖酶,但该酶在实际反应过程中易受环境因素影响,存在活性不高、结构不稳定等问题.因此,提高赖氨酸脱羧酶催化活性及稳定性成为该领域的研究热点,主要包括分子改造以及固定化研究.文中综述了赖氨酸脱羧酶的作用机理、分子改造技术及固定化策略的研究进展,并对未来进一步提升赖氨酸脱羧酶活性及稳定性策略进行了展望,旨在实现1,5-戊二胺的高效生物制备.

    赖氨酸脱羧酶1,5-戊二胺分子改造固定化磷酸吡哆醛

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    长链二元酸发酵菌种创制和工艺研究进展

    张全文志琼张霖樊亚超...
    4420-4431页
    查看更多>>摘要：长链二元酸作为合成多种高附加值化学品的原料,已广泛应用于化工、农业和医药等领域,目前全球对于长链二元酸的需求呈逐年增长态势.化学法合成长链二元酸对反应条件要求严苛且工艺复杂,而微生物发酵合成在经济性和难易度等方面具有无可比拟的优势.本文综述了长链二元酸的合成方法,包括化学合成法和微生物发酵法,分子工程选育高产菌株的进展以及生物发酵法生产长链二元酸的产业化现状,并就其存在的问题进行了探讨,最后对合成生物学创制长链二元酸高产菌株进行了总结和展望.

    假丝酵母长链二元酸微生物发酵菌种选育基因工程

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    普鲁兰酶的异源表达、结构解析及分子改造研究进展

    黄婷婷张玉华段绪果
    4432-4448页
    查看更多>>摘要：淀粉是由葡萄糖单元通过α-l,4-葡萄糖苷键和α-l,6-葡萄糖苷键连接而成,不仅是食物的主要成分,也是淀粉深加工工业的基本原料来源.普鲁兰酶能够高效水解淀粉分子中的α-1,6-葡萄糖苷键,与其他的淀粉加工酶复合使用,能够有效提高淀粉的利用率,在淀粉深加工工业中具有"提质增效"的重要作用.本文综述了普鲁兰酶产酶菌株的筛选及编码基因的克隆表达,总结了表达元件及发酵条件优化对普鲁兰酶产酶水平的影响,探讨了普鲁兰酶结构解析及分子改造等方面的研究进展.同时分析了当前研究中存在的问题,并对未来的研究进行了展望,以期为普鲁兰酶的研究及应用提供参考和启示.

    普鲁兰酶异源表达蛋白结构解析分子改造

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    藤壶附着机理及其粘胶蛋白的研究进展

    王绪霞张龙雨王磊闫云君...
    4449-4461页
    查看更多>>摘要：海洋固着动物分泌的粘胶蛋白在潮湿环境下可以抵御水的阻力而发挥粘性,成为当今生物医学和仿生学领域开发高性能材料的关键候选材料.藤壶作为海洋污损生物之一,通过分泌的藤壶胶可以在水下牢固地附着在不同表面特性的基底材料上.目前,对藤壶的粘附过程已经有了较为深入的了解,但其水下粘附机制尚未特别清晰,还需进一步阐明.为此,本文对藤壶胶及其粘附过程的研究进展进行了综述,介绍了藤壶胶主要粘胶蛋白的研究进展、总结了藤壶胶蛋白的获取方式及其应用,最后提出了可能的研究要点和未来发展方向.

    藤壶粘附机理粘胶蛋白仿生肽

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    可降解新烟碱类杀虫剂微生物及其代谢途径的研究进展

    陈星茹方诗琦万爽周雯雯...
    4462-4497页
    查看更多>>摘要：新烟碱类化合物基于烟碱结构改造修饰制备,相较菊酯、含磷类等杀虫剂,因其选择性毒力被认为是一类对人类和生态无害的农药.然而,近年来由于新烟碱类杀虫剂(neonicotinoid insecticides)过度施用,其残余或转化的物质通过在土壤与水体中累积,影响昆虫甚至哺乳动物及其生理与行为,导致了一系列生态环境问题和继发危害.本文聚焦新烟碱类杀虫剂的产业现状,面向生物降解新烟碱类杀虫剂这一迫切需求,围绕新烟碱类杀虫剂的微生物菌株资源,重点阐述微生物降解新烟碱类杀虫剂的代谢机制及其多样性.通过梳理新烟碱类杀虫剂生物降解及其应用转化的关键问题和前沿进展,旨在为借助合成生物学和宏基因组学手段建立或筛选安全可控的新烟碱类杀虫剂的高效转化体系提供参考.

    新烟碱微生物降解代谢途径生态修复

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    微生物合成L-脯氨酸和反式-4-羟基-L-脯氨酸的研究进展

    胡小露崔树梅柯崇榕陶勇...
    4498-4519页
    查看更多>>摘要：L-脯氨酸(L-proline,L-Pro)是构成生物体蛋白质20种氨基酸中唯一的一种亚氨基酸,其羟基化后的产物主要是反式-4-羟基-L-脯氨酸(trans-4-hydroxy-L-proline,T-4-Hyp),两者均具有独特的生物活性,在生物医药和食品美容方面发挥着不可替代的作用.随着对L-Pro和T-4-Hyp功能的深度挖掘,这两者的需求与日俱增,传统生物提取和化学合成的方法已无法满足当今社会"绿色、环保、高效"的需求.近年来,合成生物学迅猛发展,通过深入解析L-Pro和T-4-Hyp的合成途径,构建了微生物细胞工厂用于规模化生产,为绿色高效生产L-Pro和T-4-Hyp开启了新的篇章.本文综述了 L-Pro和T-4-Hyp的应用与生产方法、微生物合成L-Pro和T-4-Hyp的代谢途径以及微生物生产L-Pro和T-4-Hyp的改造策略与研究进展,旨在为L-Pro和T-4-Hyp的"绿色生物制造"提供理论基础,促进其工业化生产.

    L-脯氨酸反式-4-羟基-L-脯氨酸生物合成代谢工程微生物生产

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    基于PKS和NRPS基因的海洋来源抗病原菌活性菌株筛选及其代谢产物活性分析

    张丽影刘骏锋董极靓金黎明...
    4520-4535页
    查看更多>>摘要：基于聚酮合成酶基因(polyketide synthases gene,PKS)和非核糖体多肽合成酶基因(non ribosomal polypeptide synthase gene,NRPS),本研究从77株分离于北冰洋海泥的菌株中筛选出1株具有较高抗病原菌活性的菌株并对其进行了菌种鉴定.通过优化培养基组成和发酵条件提高了该菌株活性代谢产物的产量,并利用高分辨率质谱(high resolution mass spectrometry,HRMS)、核磁氢谱(1H nuclear magnetic hydrogen,1HNMR)和碳谱(13C NMR)对其主要代谢产物进行了结构鉴定.测定了该菌株主要代谢产物的抗菌谱及代谢产物对黄瓜枯萎病的影响.研究结果表明,该菌株为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),其对植物具有一定的促生作用.当发酵条件为麦芽糖5g/L、胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、温度30℃、转速150r/min、发酵时间60h时,该菌株代谢产物的抑菌圈直径由(16.23±0.42)mm提高至(24.42±0.57)mm.菌株代谢产物含有大环内酯类化合物macrolactin A,其对多种病原细菌和真菌具有明显拮抗作用.黄瓜幼苗实验表明,该菌株代谢产物对黄瓜枯萎病具有防护作用,其作为生防菌剂具有一定的开发应用潜力.

    海洋拮抗菌贝莱斯芽孢杆菌代谢产物黄瓜枯萎病

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