微擬球藻設計與合成資料庫建立—新聞—科學網

2020-11-25 科學網

 

工業產油微藻能夠規模化地利用光能將二氧化碳和水轉化為油脂，因此是人類社會糧食、營養和燃料可持續供應的潛在解決方案之一。作為一種模式工業產油微藻，微擬球藻不僅在藻類養殖產業中有廣泛應用，而且已經成為一個備受重視的藻類系統生物學與合成生物學研究體系。

為促進全球微擬球藻研究群體的資源共享和通力合作，加速工業產油微藻合成生物學和分子育種技術的進展，中科院青島生物能源與過程研究所單細胞中心聯合中外14個實驗室組成國際聯合團隊，發布了「微擬球藻設計與合成資料庫」（NanDeSyn：http://www.nandesyn.org），該工作近日發表於《植物學期刊》。

記者了解到，微擬球藻作為一種「光合酵母」底盤細胞具有重要特色。微擬球藻僅有~30M鹼基對的單倍體核基因組、DNA轉化簡易可靠、基因組編輯效率高，而且基因表達調控技術靈活多樣。同時，已經積累了大量的功能基因組學數據以及質粒、突變株等遺傳資源。

為促進這些寶貴資源的共享，協力推動工業產油微藻合成生物學和分子育種技術，微擬球藻設計與合成資料庫系統收集和整合了包含微擬球藻屬內所有種的最新基因組序列、基因注釋、轉錄組、蛋白組、小RNA等的功能基因組學和表觀遺傳學數據。

同時，網站提供了基因信息搜索、基因組比對、共線性分析、基因富集分析、代謝通路分析、基因組瀏覽器等在線數據挖掘工具。此外，還結合文獻調研，展示了每個基因的研究現狀，以及相應的基因突變載體和突變株等信息，以支撐這些研究材料的無償共享。

據介紹，NanDeSyn的貢獻者是一個開放式的國際合作研究網絡。除了青島能源所外，該網絡還包括韓國科學技術院、韓國國立蔚山科學技術院、韓國生命工學研究院、韓國忠南大學、美國密西根州立大學/美國能源部植物研究實驗室、法國原子能研究所、德國波鴻魯爾大學、青島海洋科學與技術試點國家實驗室、中國海洋大學、美國馬裡蘭大學、中國科學院水生生物研究所、美國伊利諾伊大學等。

據悉，在NanDeSyn資料庫的基礎上，該國際合作研究網絡將不斷拓展，共同推動以微擬球藻為底盤的光碟機固碳合成生物學技術，即「綠色重生」研究計劃的實施。

該工作得到了國家自然科學基金委、國家重點研發計劃、山東省自然科學基金委、韓國科學技術信息通信部等的資助。

相關論文信息：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15025

 

版權聲明：凡本網註明「來源：中國科學報、科學網、科學新聞雜誌」的所有作品，網站轉載，請在正文上方註明來源和作者，且不得對內容作實質性改動；微信公眾號、頭條號等新媒體平臺，轉載請聯繫授權。郵箱：shouquan@stimes.cn。

相關焦點

  • 科學網—建立微擬球藻資料庫支撐「綠色重生」計劃
    中科院青島生物能源與過程研究所等
  • 【中國科學報】青島能源所建立微擬球藻資料庫支撐「綠色重生」計劃
    為了促進全球微擬球藻研究群體的資源共享和合作、加速工業產油微藻合成生物學和分子育種技術的進展，中科院青島生物能源與過程研究所單細胞中心聯合來自韓國、德國、美國、法國等國的14個實驗室，發布了「微擬球藻設計與合成資料庫」（NanDeSyn）。該工作近日發表於《植物學期刊》。
  • 青島能源所 | 建立微擬球藻NanDeSyn資料庫網站,支撐「綠色重生」國際合作計劃
    微擬球藻作為「光合酵母」模式研究體系的優勢：核基因組為單倍體，且僅有~30M鹼基序列；已經積累了大量的多組學數據，如各種營養/環境下的基因表達譜、轉錄因子等調控元件；已經建立起了高效、靈活、多樣的遺傳操作工具，如過表達、RNAi、CRISPR/Cas9、同源重組、亞細胞定位、大片段敲除等。
  • 微擬球藻合成生物學發展前景
    微擬球藻（Nannochloropsis）生長迅速，三醯甘油含量高，油脂含量佔乾重的比重達68%以上，油脂以長鏈多不飽和脂肪酸和二十碳五烯酸為主
  • 年中喜報|安諾三代測序助力微擬球藻基因組發布~
    微擬球藻屬物種具有單倍體核和無性生殖的特點，便於進行遺傳育種，主要用作魚類幼體、輪蟲的飼料和人類營養食品添加劑，且能夠積累大量多不飽和脂肪酸，可應用於工業。環境適應能力強、個體小、繁殖速度快等優點，讓微擬球藻屬躋身生產生物柴油的優良藻種行列。
  • 研究人員建立NanDeSyn資料庫支撐「綠色重生」國際合作計劃
    作為一種模式工業產油微藻，微擬球藻（Nannochloropsis spp.）在藻類養殖產業上有廣泛應用，並已成為一個藻類系統生物學與合成生物學研究體系。為了促進全球微擬球藻研究群體的資源共享和通力合作，加速工業產油微藻合成生物學和分子育種技術的進展，中國科學院青島生物能源與過程研究所單細胞研究中心以及來自中國、韓國、德國、美國、法國等14個實驗室的國際聯合團隊，發布「微擬球藻設計與合成資料庫」（NanDeSyn）。相關研究成果發表在《植物學期刊》（The Plant Journal）上。
  • 微擬球藻 吃的是二氧化碳 擠出的是燃料
    微藻，即微體藻類，大小從幾微米到幾百微米不等，光合效率較高，能高效生產脂類、蛋白質、多糖等有機物，其中脂質可通過酯交換反應轉化為生物柴油。　　在20世紀70年代，美國能源部以發展可持續能源為目的，對微藻開展了大規模搜集、篩選和鑑定工作，最終獲得了300多種產油微藻，即脂質佔細胞乾重比例超過20%的微藻，其中微擬球藻的脂質比例更是高達68%。
  • 微擬球藻:吃的是二氧化碳,擠出來的是燃料
    其中微擬球藻的脂質比例更是高達68%！微擬球藻（圖片來源：https：//en.wikipedia.org）　　作為一種單細胞藻類的微擬球藻　　捕捉CO2 的獵人　　微擬球藻為什麼能具有這麼高的脂質比例呢？答案在於它獨特的固碳能力。　　我們知道，光合作用是自然界生物固碳的基礎。地球上每分鐘通過光合作用大約可以將300萬噸CO2和110萬噸H2O轉化為200萬噸有機物質，同時放出210萬噸O2。　　與陸生高等植物不同，微擬球藻生長在海水中。
  • 微擬球藻擁有獨特固碳能力——吃的是二氧化碳,生出來的是燃料
    其中，微擬球藻的脂質比例高達68%。　　微擬球藻作為一種單細胞藻類，除了脂質含量高外，還具有環境適應能力強、個體小、繁殖速度快等優點，躋身生產生物柴油的優良藻種行列。　　微擬球藻為何能具有這麼高的脂質比例呢？答案在於它獨特的固碳能力。光合作用是自然界生物固碳的基礎。
  • 科學網—微藻產油規模化迎「曙光」
    微擬球藻是一種單細胞藻類，廣泛分布於海水、淡水和微鹹水中。其在缺氮脅迫下能大量合成油脂，這一應激反應是微藻能源的科學基礎之一。 近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所單細胞中心與德國魯爾大學植物生物化學系合作，針對微擬球藻，構築了缺氮脅迫下蛋白質組動態模型，揭示了該應激過程的三個生理階段，為油脂代謝工程提供了新的視角。
  • 青島能源所建立工業產油微藻基因組編輯技術
    近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所單細胞研究中心以微擬球藻為模式，率先建立了基於Cas9/gRNA的工業產油微藻基因組編輯技術，打開了其反向遺傳工程的大門。　　這一基因組編輯技術的建立，使得微擬球藻基因組上每個編碼或非編碼位點的功能鑑定成為可能。
  • 科學網—開發出「油脂結構定製化」微藻細胞工廠
    本報訊（記者沈春蕾 通訊員孔鳳茹）日前，中科院青島能源所單細胞中心研究證明，自然界中存在對於二十碳五烯酸（EPA）、亞油酸（LA）等多不飽和脂肪酸（PUFAs）分子具有選擇性的II型二醯甘油醯基轉移酶
  • 中科院青島能源所開發出「油脂結構定製化」的微藻細胞工廠—新聞...
  • 科學家完成最長線性聚糖化學全合成—新聞—科學網
    中國科學院上海有機所生命有機化學國家重點實驗室研究員俞飈課題組在世界上首次完成了最長線性聚糖——128聚糖分子的化學全合成。
  • 科學家揭示六方氮化硼合成新機制—新聞—科學網
    Fe2B合金表面多層h-BN合成機制示意圖及近表面N原子擴散能量曲線 中國科學院上海微系統與信息技術研究所副研究員吳天如團隊和華東師範大學教授袁清紅團隊，基於原位合成、表徵研究與第一性原理計算方法，提出鐵硼
  • 高耐久低成本DNA合成糾錯系統研製成功—新聞—科學網
    但是，由於大規模DNA合成過程中難以避免地產生錯誤，DNA糾錯環節的效率和經濟性已經成為限制DNA合成質量、通量與成本的關鍵問題之一。針對此瓶頸，中國科學院青島生物能源與過程研究所單細胞中心研發出高耐久低成本的DNA合成糾錯系統，大幅度提高了DNA糾錯環節的效率和經濟性。該研究成果發表於《美國化學會合成生物學》。
  • 高活性析氫催化劑設計獲進展—新聞—科學網
    研究人員理論計算發現，催化吸附位點（S）與相連接的過渡金屬組成區域活性中心，首次提出區域電負性概念進行催化劑設計，選擇不同過渡金屬原子摻雜MoS2面形成不同局域結構，通過不同TM—S化學鍵特徵調控MoS2基面電荷轉移能力，實現析氫催化活性優化。相關研究成果近日發表於《自然—通訊》，並得到國際審稿人積極評價。