甲基营养型大肠杆菌构建策略的研究进展

利用微生物细胞工厂实现原料转化和产品合成是绿色生物制造的核心。然而,当前生物制造仍以富含糖类的谷物粮食为主要原料,存在“与民争粮”的争议,亟需开发非粮原料。甲醇作为煤化工产业中的重要产品,具有来源广、价格低、还原性强等优势,有替代粮食原料的潜力。天然甲基营养菌可利用甲醇生产单细胞蛋白和各种氨基酸,但存在理论收率低、遗传改造工具不足等缺点。随着合成生物学的发展,以大肠杆菌等模式生物作为底盘细胞构建人工甲基营养菌,实现甲醇到各种化学品的生产已成为研究热点。本文总结了多种甲基营养型大肠杆菌的构建策略,明确了影响天然路径代谢的关键因素与代谢过程中的重要中间产物,概括了各种天然路径在大肠杆菌中的优化策略与人工新路径的构建方法,并对工程菌株的优化提出了展望。     

得失交织的当代柏林城市建设

通过分析柏林重新统一后的城市建设状况,得出对中国城市建设的有益启示．即通过内城开发来完善城市结构和减少城市扩张对周边地区的压力,通过功能混合修正了现代建筑的城市规划指导原则,通过发展生态建筑来减少建筑的能源需求。同时,从僵化的城市建设指导原则、商业开发以及过激的建筑文化氛围对城市建设的负面影响三个方面,归纳出当代柏林城市建设中的不足。     

一碳资源在酵母中的利用与转化

在当前日趋严重的气候与能源危机下，传统的化工行业亟需减少对化石燃料的依赖，转而开发利用更为清洁可持续的原料，如包括甲醇、甲酸和二氧化碳等在内的一碳资源。作为真核生物的酵母由于细胞器的存在能够隔绝一碳化合物代谢过程中产生的有毒物质渗入细胞质对细胞产生毒害，在一碳化合物的生物转化中极具潜力。近年来，随着对甲醇代谢途径愈发深入地了解以及遗传操作工具的逐步完善，利用天然甲醇酵母以甲醇作为碳源生产化学品取得了重要进展。同时，开发常用的工业酵母如酿酒酵母、解脂耶氏酵母为人工甲基营养型酵母，实现将一碳资源进行高值化转化也取得了不俗的成就。本文着重讨论了酵母底盘在转化利用一碳原料方面的研究进展，在此基础上讨论并分析了目前一碳资源生物转化存在的瓶颈以及潜在的解决方案，指出随着更多精准高效的工具的开发以及对细胞代谢网络的阐释，依托酵母细胞进行一碳资源的生物转化将在未来的绿色生物制造中扮演越来越重要的角色。