[高峰论坛报道]“合成”开启新时代
来源:微生物中心 作者:曾菊梅 时间:2012-10-26

编者按:近日,由中国科学院成都生物研究所承办的第六届中国工业生物技术高峰论坛圆满落幕。此次会议邀请到相关主管部门、业内重要专家、行业龙头企业及金融机构专家参会。除了大会主题报告,会议还围绕合成生物学及其技术方法、木质纤维素生物炼制、能源植物等16个专题开设了三个并行分会场进行。为让研究所相关科研人员了解到更多的大会信息,信息宣传组派出兼职宣传员分别在三个分会场进行会议报道,本网特别摘录了其中部分精彩专题。 

 

合成生物学技术的发展极大地提升了微生物细胞工厂构建的能力。本专题报告介绍了和微生物细胞工厂构建密切相关的合成生物学技术进展。

DNA合成技术的最新进展已使构建新的遗传通路和基因组元件成为可能,并能进一步加深我们对生命现象在系统层面的理解。来自清华大学生命科学学院的戴俊彪研究员作了题为“Synthetic yeast ChrXII and beyond”的报告。该研究团组利用系统与合成生物学的方法进行了酵母基因组的重新设计,从头合成以及染色体重建和功能等的研究。正在进行的酵母基因组合成项目(Sc2.0),已合成第一条上百万个碱基对的真核细胞染色体-酿酒酵母染色体synXII。SynXII是酵母体内最大的一条染色体,总长度超过两百万个碱基对。这也是我国合成的第一条酵母染色体,将使我国在合成生物学领域处于世界领先的位置,该项工作获得了广泛关注,现场听众踊跃提问,场面十分热烈。

来自武汉大学组合生物合成与新药发现实验室的刘天罡研究员作了题为“大肠杆菌脂肪酸合成系统的体外重建对新型生物柴油产业化的指导”的报告。据悉,微生物来源的脂肪酸衍生物是化工原料的潜在替代品,对脂肪酸合成酶的研究是这一研究方向的关键和热点。该研究团组通过遗传改造大肠杆菌的脂肪酸合成途径,直接利用甘油或葡萄糖等可再生原料产生先进的高纯度的柴油分子。为了进一步认识脂肪酸合成途径,该研究团组利用体外重组的方法,分别表达、纯化出脂肪酸合成酶中的各亚单位,在体外重建了这个系统。在该重建体系中,该研究团组进一步对辅酶以及底物浓度对该系统的影响进行进一步的评估,同时对各组分对于整个系统的贡献进行测量,根据这些信息对脂肪酸合成途径进行重建,在优化体系中大大提高了脂肪酸合成速率。这个系统为今后脂肪酸合成的研究提供了全新的研究平台,为利用脂肪酸合成酶系统生产新型生物燃料等奠定扎实的理论基础。该项工作也获得了到会者的密切关注。

来自于中科院天津工业生物技术研究所的张学礼研究员作了题为“合成生物学技术在细胞工厂构建中的应用”的报告。该研究团组开展了与微生物细胞工厂构建密切相关的合成生物学技术研究,包括:基因元件的高通量高保真合成、调控元件的标准化制备、功能模块和合成途径的快速组装、合成途径的精确调控以及细胞性能的系统优化。还利用合成生物学技术构建高效生产大宗化学品(丁二酸、异丁醇)和天然产物(类胡萝卜素和次丹参酮二烯)的微生物细胞工厂。该研究为天然产物和化合物等的生物合成途径解析和异源生物合成提供了坚实的基础。该项工作研究内容丰富,工作量大,获得了到会者的一致好评。

来自天津大学的元英进教授作了题为“人工微生物混菌体系”的报告。微生物混菌体系广泛存在于自然界及工业应用中,构成混菌体系的各菌种间的相互作用和动态关系是菌群发挥功能的关键。工业生产维生素C的产酮古龙酸杆菌-芽孢杆菌混菌体系中,产酸菌需在芽孢杆菌伴生作用下提高生长和产酸能力。该研究团组在对该体系进行系统分析和解耦的基础上,对产酮古龙酸杆菌的关键产酸途径扩增表达,并进一步与其关键辅因子吡咯喹啉醌的合成途径构建不同搭配,对两菌体系糖酸转化能力获得了不同水平的影响。该研究为混菌体系各菌种间的相互作用和动态关系研究提供了坚实的基础,对其他科学工作者以深刻的启发。

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