检索结果-内蒙古大学图书馆

生物工程学报 2025年第3期41卷 1079-1097页

作者：杨毅杜军杨春贺马红武中国科学院天津工业生物技术研究所低碳合成工程生物学(全国)重点实验室生物设计中心天津300308 国家合成生物技术创新中心天津300308

蛋白质是生命活动的基础,研究蛋白表达机制对于揭示细胞组织规律与促进生物技术发展至关重要。蛋白质表达是一个涵盖转录、翻译、折叠、转运与翻译后修饰等精密调控的复杂过程,结合蛋白表达数据构建其模型对理解蛋白表达的各种细胞因素... 详细信息

蛋白质是生命活动的基础,研究蛋白表达机制对于揭示细胞组织规律与促进生物技术发展至关重要。蛋白质表达是一个涵盖转录、翻译、折叠、转运与翻译后修饰等精密调控的复杂过程,结合蛋白表达数据构建其模型对理解蛋白表达的各种细胞因素和调控机制具有重要意义。本文重点评述了近年来蛋白表达过程机理模型构建和通过人工智能方法分析各种因素对蛋白表达的影响。化学反应网络模型可从转录翻译的底层过程对蛋白表达进行数学建模,可分析各种胞内成分如聚合酶、tRNA等对蛋白表达的影响,但模型参数数量巨大,难以直接实验确定,参数拟合是一个需要解决的难题。与之相对,数据驱动的人工智能模型主要研究目标蛋白的氨基酸序列和相应基因及调控区核苷酸序列对蛋白表达的影响,进而指导通过序列设计提高蛋白表达量。将机理模型和人工智能模型相结合,综合考虑胞内因素和表达序列特征的影响,有望进一步加深对蛋白表达系统的理解,为高价值目标蛋白的高效表达和细胞中不同蛋白的协调表达调控提供理论和技术支持。

关键词：蛋白表达系统化学反应网络人工智能深度学习转录翻译

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于人工智能的CRISPR-Cas系统的设计、挖掘与改造

引用

生物工程学报 2025年第3期41卷 949-967页

作者：毛雨丰储光芸梁庆玲刘叶杨毅廖小平王猛中国科学院天津工业生物技术研究所天津300308 国家合成生物技术创新中心天津300308 低碳合成工程生物学全国重点实验室天津300308

随着合成生物学的兴起,CRISPR-Cas系统作为基因编辑的核心工具在医药、农业和工业生物技术等领域展现了巨大潜力。本文综述了人工智能(artificial intelligence,AI)技术在CRISPR-Cas系统设计、挖掘与改造中的应用进展。AI技术,特别是机... 详细信息

随着合成生物学的兴起,CRISPR-Cas系统作为基因编辑的核心工具在医药、农业和工业生物技术等领域展现了巨大潜力。本文综述了人工智能(artificial intelligence,AI)技术在CRISPR-Cas系统设计、挖掘与改造中的应用进展。AI技术,特别是机器学习,通过分析高通量测序数据,优化sgRNA设计、提升编辑效率、预测脱靶效应。本文讨论了AI在单链引导RNA(single guide RNA,sgRNA)设计与评估中的应用,并对基于机器学习的CRISPR阵列、Cas蛋白的注释与挖掘,以及AI在CRISPR相关的基因编辑关键蛋白改造中的潜力也进行了重点探讨。这些研究不仅提高了基因编辑的效率和精确性,还为基因组工程开辟了新的可能性,也为实现智能化和精准化的基因组编辑奠定了基础。

关键词：合成生物学基因编辑 CRISPR-Cas 单链引导RNA设计酶的挖掘与改造

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

细胞生命过程数学刻画建模

引用

生物工程学报 2025年第3期41卷 1052-1078页

作者：朱岩孙际宾中国科学院天津工业生物技术研究所系统生物学中心天津300308 低碳合成工程生物学全国重点实验室天津300308 国家合成生物技术创新中心天津300308

生物制造是使用工程细胞实现化学品、医药、能源、材料产品的规模化生产,也是应对全球环境危机,实现“双碳”目标,推动经济社会绿色转型的一种新兴生产力。高效设计并构建工程细胞需要精准、全面的数字细胞模型。测序仪、质谱、光谱、... 详细信息

生物制造是使用工程细胞实现化学品、医药、能源、材料产品的规模化生产,也是应对全球环境危机,实现“双碳”目标,推动经济社会绿色转型的一种新兴生产力。高效设计并构建工程细胞需要精准、全面的数字细胞模型。测序仪、质谱、光谱、微流控等前沿装备的迭代升级,数据科学、人工智能、自动化等高新技术集群的突破性进展,使得细胞组分动态变化的精确测量、海量生物数据的快速获取、细胞过程数理模型的精准构建成为可能。本文系统归纳了系统生物学中细胞建模的数理框架:首先从网络拓扑、随机过程、动力学方程等维度剖析了常见数学模型架构及其使用范围,继而分类评述了生长分裂、形态发生、DNA复制、转录调控、生化代谢、信号转导、群体感应等单一细胞过程的建模策略,重点探讨了整合多个细胞过程构建全细胞模型的研究进展,最后讨论了数据不足、机制解析不充分、多维数据整合困难、计算复杂度指数增长等限制细胞生命过程数学刻画的若干关键挑战。本文汇总了系统生物学中细胞生命过程精确模拟的数理基础,增进了对细胞运作分子机制的理解,对未来工程生物的设计与构建具有重要意义。

关键词：生物制造细胞生命过程数学模型系统生物学全细胞模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

数据驱动的生物制造过程多组学分析与建模

引用

生物工程学报 2025年第3期41卷 1152-1178页

作者：朱岩张志丹覃培斌申杰孙际宾中国科学院天津工业生物技术研究所系统生物学中心天津300308 国家合成生物技术创新中心天津300308 低碳合成工程生物学全国重点实验室天津300308

生物制造是新质生产力的重要代表,是通过工程细胞或无细胞体系实现物质高效转化的创新生产方式。其生产过程具有时空异质性、复杂性及动态性,给过程系统认知、优化调控带来了显著挑战。本文总结了生物过程多组学数据获取及分析的关键技... 详细信息

生物制造是新质生产力的重要代表,是通过工程细胞或无细胞体系实现物质高效转化的创新生产方式。其生产过程具有时空异质性、复杂性及动态性,给过程系统认知、优化调控带来了显著挑战。本文总结了生物过程多组学数据获取及分析的关键技术,归纳了基于多组学数据的生物过程建模方法,深入探讨了多组学和建模在过程参数调整、发酵控制、环境应激机制解析、营养供给优化及生产实时监测等关键环节的实际应用,详细阐释了多组学数据深度整合及模型构建在提升生物过程操作精度方面的巨大潜力。此外,本文讨论了目前生物过程优化面临的若干挑战,并探索了可能的解决策略。未来通过克服这些挑战,可以更好地理解和控制复杂的生物过程,推动生物制造领域的快速发展。

关键词：生物过程多组学数据科学数字细胞模型整合分析

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

蜡样芽孢杆菌胶原蛋白水解酶异源表达与胶原蛋白肽酶法制备

引用

食品与发酵工业 2025年第7期51卷 9-15,39页

作者：刘平胥睿睿黄浩唐瑶王阳康振江南大学未来食品科学中心江苏无锡214122 江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

胶原蛋白肽广泛应用于化妆品与保健品,主要依赖于物理和化学降解法制备。相比较,酶法降解制备胶原蛋白肽由于降解条件温和、分子质量可控等特点具有更大优势。该研究旨在挖掘并实现一种具有商业化潜在价值的胶原蛋白水解酶的高效表达制... 详细信息

胶原蛋白肽广泛应用于化妆品与保健品,主要依赖于物理和化学降解法制备。相比较,酶法降解制备胶原蛋白肽由于降解条件温和、分子质量可控等特点具有更大优势。该研究旨在挖掘并实现一种具有商业化潜在价值的胶原蛋白水解酶的高效表达制备,实现胶原蛋白肽的酶法制备。首先,通过密码子优化合成了蜡样芽孢杆菌来源的胶原蛋白水解酶ColVD021编码基因,通过N-端序列截短优化,实现了ColVD021-Δ30在大肠杆菌中的活性表达(8.96±0.21) U/mL。进一步通过优化添加金属离子Zn^(2+)和Ca^(2+),ColVD021-Δ30的表达水平提高至(16.24±0.21) U/mL。在此基础上,确定了ColVD021-Δ30的最适pH为7.5,最适温度为37℃。酶解结果表明,重组ColVD021-Δ30对不同来源的胶原蛋白均具有高降解活力,胶原蛋白肽分子质量均低于1 000 Da。此外,农副产品鸡胸软骨的酶解结果表明,ColVD021-Δ30可以直接水解粉碎的新鲜鸡胸软骨生产胶原蛋白肽。该研究实现了蜡样芽孢杆菌胶原蛋白水解酶的高效表达,并建立了胶原蛋白肽的酶法制备工艺,为工业化酶法生产胶原蛋白肽提供了解决方案。

关键词：胶原蛋白水解酶表达优化金属离子水解条件优化低分子质量胶原蛋白肽

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

微生物蛋白制造的发展趋势与挑战

引用

科学通报 2023年第21期68卷 2779-2789页

作者：王国坤蔺玉萍王钦宏吴信印遇龙马延和中国科学院天津工业生物技术研究所天津300308 国家合成生物技术创新中心天津300308 低碳合成工程生物学重点实验室天津300308

蛋白质的稳定供应是保障人民健康和国家安全的重要基础之一,作为传统农业种植生产模式的补充或彻底替代方案,微生物蛋白制造能够通过高时空生产效率、不依赖耕地的车间制造方式,生产供应蛋白质原料.本文描述了发展微生物蛋白的需求,综... 详细信息

蛋白质的稳定供应是保障人民健康和国家安全的重要基础之一,作为传统农业种植生产模式的补充或彻底替代方案,微生物蛋白制造能够通过高时空生产效率、不依赖耕地的车间制造方式,生产供应蛋白质原料.本文描述了发展微生物蛋白的需求,综述了微生物蛋白制造的发展,介绍了主要的生产菌株,并以3种大宗原料类型食品工业与农业副产物、能源化工品、二氧化碳及其衍生富能化合物为主线,阐述了主要的微生物蛋白生产路线,分析了不同生产路线的优势与不足,系统梳理了现阶段微生物蛋白制造规模小、生产成本高的主要原因.最后,本文描述了未来的挑战及相应的建议策略.预期随着原料、菌株、装备与工艺等多环节技术水平的协同提升,微生物蛋白制造有希望缓解乃至彻底解决蛋白质资源短缺的重大难题.

关键词：生产路线木质纤维素能源化工品菌株定制发酵工艺

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

工程教育“五元融合”的中外合作国际化人才培养新模式

引用

生物工程学报 2025年第5期41卷 2188-2201页

作者：彭伟盼程新宽石梦婷王楠满淑丽殷利眷刘洪斌马龙天津科技大学生物工程学院工业发酵微生物教育部重点实验室天津市工业微生物重点实验室生物工程国家级实验教学示范中心教育部食品生物技术工程研究中心天津300457 天津科技大学轻工科学与工程学院天津市制浆造纸重点实验室生物源纤维制造技术国家重点实验室天津300457

随着全球化改革浪潮的不断推进以及科学技术的迅猛发展,工程教育国际化已成为推动高等教育改革的重要途径。本文立足中外合作办学专业,以天津科技大学生物工程学院中英合作办学项目(生物工程专业-酿造与蒸馏)为例,探讨当前工程教育国际... 详细信息

随着全球化改革浪潮的不断推进以及科学技术的迅猛发展,工程教育国际化已成为推动高等教育改革的重要途径。本文立足中外合作办学专业,以天津科技大学生物工程学院中英合作办学项目(生物工程专业-酿造与蒸馏)为例,探讨当前工程教育国际化形势下中外合作办学领域所存在的问题及解决办法。通过创新国际化人才培养理念、强化国际化师资水平、优化国际化课程体系、实施多元化教学模式、建立持续监管改进机制的“五元融合”改革,构建符合国际工程教育认证标准和国际市场需求的人才培养体系,培养具有家国情怀及全球视野的国际化卓越工程人才。本文期望为其他高校中外合作办学项目提供实践参考,助力其在工程教育国际化进程中培养出更多高素质人才。

关键词：工程教育国际化人才培养中外合作办学生物工程

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

1,3-丙二醇的微生物合成:C6-C3-C1原料体系的转变

引用

生物工程学报 2024年第8期40卷 2371-2385页

作者：果士婷刘盼王钰中国科学院天津工业生物技术研究所低碳合成工程生物学重点实验室天津300308 国家合成生物技术创新中心天津300308

1,3-丙二醇(1,3-propanediol,1,3-PDO)是一种具有广泛应用价值的二元醇化合物,可用于制造多种医药中间体、食品和化妆品,也是合成纤维材料聚对苯二甲酸丙二醇酯的关键单体。微生物转化葡萄糖等可再生原料合成1,3-PDO因具有环境友好、高... 详细信息

1,3-丙二醇(1,3-propanediol,1,3-PDO)是一种具有广泛应用价值的二元醇化合物,可用于制造多种医药中间体、食品和化妆品,也是合成纤维材料聚对苯二甲酸丙二醇酯的关键单体。微生物转化葡萄糖等可再生原料合成1,3-PDO因具有环境友好、高效节能、安全可持续等优点,已实现产业化,是微生物化学品工厂设计与应用的成功案例。但是,粮食紧缺和气候变化等问题正在推动化学品生物制造的原料朝着非粮化、低成本、可持续的方向转变。微生物转化C3原料甘油合成1,3-PDO的研究已较为深入。近年来,以能量密度更高的甲醇等C1原料合成1,3-PDO也受到广泛关注,多条新的人工合成途径被创建并成功验证,为1,3-PDO可持续生物合成奠定了基础。本文重点从C6-C3-C1原料体系转变的角度综述了1,3-PDO的微生物合成研究进展,对不同原料体系下提升1,3-PDO合成效率的代谢途径改造策略进行了讨论,并对C1原料合成1,3-PDO的发展前景进行了展望。

关键词： 1,3-丙二醇可再生原料葡萄糖甘油甲醇

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

含吡咯及吲哚基团的N−N轴手性化合物的酶催化合成

引用

生物工程学报 2025年第5期41卷 2088-2100页

作者：罗佳慧李聪聪叶梦静张鹏鹏曲戈蔡志强王车礼袁波孙周通常州大学药学院生物与食品工程学院江苏常州213164 中国科学院天津工业生物技术研究所天津300308 低碳合成工程生物学全国重点实验室天津300308 国家合成生物技术创新中心天津300308

目前轴手性的生物催化合成面临一定挑战。为拓展轴手性化合物的生物合成方法,本研究进行了醇脱氢酶催化的含吡咯和吲哚基团的N−N轴手性醛的还原反应,通过对92种醇脱氢酶进行筛选得到2种立体选择性相反的菌株,利用动力学拆分以最高72%转... 详细信息

目前轴手性的生物催化合成面临一定挑战。为拓展轴手性化合物的生物合成方法,本研究进行了醇脱氢酶催化的含吡咯和吲哚基团的N−N轴手性醛的还原反应,通过对92种醇脱氢酶进行筛选得到2种立体选择性相反的菌株,利用动力学拆分以最高72%转化率、98%e.e.合成了具有良好选择性的R以及S构型产物。确定了N−N轴的绝对构型以及旋转能垒,并通过量级合成和衍生化实验展示了当前方法的实用性。本研究首次提供了具有潜在药用价值的N−N轴手性化合物的酶促合成策略,为酶催化轴手性化合物的合成奠定了良好基础。

关键词： N−N轴手性化合物醇脱氢酶阻转异构体酶催化吡咯及吲哚

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

合成生物学优化微生物碳代谢过程中的碳保存与碳固定

引用

科学通报 2023年第19期68卷 2446-2456页

作者：高华潇王倩祁庆生山东大学国家糖工程技术研究中心微生物技术国家重点实验室青岛266237

随着化石资源的过度开发和利用,由CO_(2)过度排放引起的全球变暖已经引起全世界的高度关注,亟待找到可持续的替代解决方案.利用微生物作为细胞工厂,对天然碳代谢途径进行改造以实现更大程度的碳保留及利用天然碳固定途径和人工固碳途径... 详细信息

随着化石资源的过度开发和利用,由CO_(2)过度排放引起的全球变暖已经引起全世界的高度关注,亟待找到可持续的替代解决方案.利用微生物作为细胞工厂,对天然碳代谢途径进行改造以实现更大程度的碳保留及利用天然碳固定途径和人工固碳途径,将碳源转化为可利用碳物质,是减少碳排放、缓解温室效应的有效途径.本文以微生物系统在其代谢过程中优化碳保存及碳固定的能力为主要标准,主要总结了近年来人工碳保留途径和人工固碳途径设计合成方面取得的进展,并进行了比较分析,讨论了以微生物作为细胞工厂实现绿色低碳可持续生产的价值.随着合成生物学的不断发展,越来越多的二氧化碳固定机制将被挖掘和开发,用于重构微生物代谢,实现高效的生物制造,开启工业脱碳的正循环.

关键词：碳保存人工固碳合成生物学二氧化碳生物基产品

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：