? 紀曉俊教授在Cell出版社子刊《Trends in Biotechnology》發表論文-南京工業大學生物與制藥工程學院

              
              

                        科研成果

                        紀曉俊教授在Cell出版社子刊《Trends in Biotechnology》發表論文

                        瀏覽次數:發布時間:2019-01-18

                        字體大?。?span class="font_size" data-size="14"> 【小】 【中】 【大】

                          近日,我院紀曉俊教授受邀在Cell出版社旗下子刊《Trends in Biotechnology》(IF=13.578,ESI生物學與生物化學學科權威刊物)發表前瞻性論文《Engineering Microbes to Produce Polyunsaturated Fatty Acids》,綜述了通過代謝工程改造微生物生產多不飽和脂肪酸的策略,并提出進一步通過系統與合成生物學工具提升微生物合成多不飽和脂肪酸的方法。論文第一作者和通訊作者為紀曉俊教授,黃和教授為共同通訊作者。

                        多不飽和脂肪酸是一類含有兩個以上雙鍵且碳鏈長度為18-22個碳原子的直鏈脂肪酸,分為Omega-3Omega-6兩類,它們能夠賦予細胞膜系統以柔韌性、流動性和選擇通透性,因而對人類的健康具有重要作用。在人體中,多不飽和脂肪酸可以從飲食中獲得的必需脂肪酸為底物合成,但轉化率極低,尤其是在嬰兒中,因此在食物中外源添加多不飽和脂肪酸是必要的。

                        多不飽和脂肪酸的傳統來源是基于植物和動物組織提取獲得,這種方法不僅目標產物含量低,而且生產受季節和地理位置的限制。充分利用自然界微生物的代謝潛能可以使其大量積累人們所需的各種多不飽和脂肪酸。實現這一目標的手段包括:1)強化多不飽和脂肪酸合成過程中所需的輔因子供給;2)有效調節目標產物中的多不飽和脂肪酸分布組成;3)創建多不飽和脂肪酸合成所需的抗氧化應激和高溶氧需求的胞內微環境;4)構建目標多不飽和脂肪酸的人工代謝途徑。在系統總結代謝工程改造方法的基礎上,作者提出未來應進一步通過系統與合成生物學的方法來改造微生物以全面提升其積累多不飽和脂肪酸的能力,包括采用自上而下(高通量組學分析)和自下而上(數學建模方法)的系統生物學工具來確定微生物高產多不飽和脂肪酸的潛在遺傳改造靶標;進一步,在建立合成多不飽和脂肪酸微生物的合成生物學工具箱基礎上(包括高度可控和可調的表達盒、啟動子、終止子等元件),基于系統生物學方法鑒定的遺傳靶標,利用合成生物學工具箱對目標基因進行微調或干擾,最終實現利用工程微生物高效低成本生產多不飽和脂肪酸,造福人類健康。

                        近年來,紀曉俊與黃和教授領導的課題組致力于微生物合成多不飽和脂肪酸的基礎及工業化應用研究,先后在AIChE Journal,Chemical Engineering Science,Biotechnology and Bioengineering,Biotechnology Advances,Critical Reviews in Biotechnology,Bioresource Technology,Biochemical Engineering JournalTOP期刊發表SCI收錄文章60余篇,并獲得了國家技術發明二等獎1項,教育部技術發明一等獎和中國輕工業聯合會技術發明一等獎各1項。研究工作先后得到了國家自然科學基金(Nos. 21476111,21776131)和國家863項目(Nos. 2014AA021701,2014AA021703)的資助。

                        文章鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167779918302658



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