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微生物合成乳酸的细胞工厂构建研究进展
1
作者 王晓娜 田开仁 +3 位作者 吴昊 寇佳祥 乔建军 李艳妮 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期317-325,共9页
乳酸目前广泛应用于食品、医疗和化妆品行业,并因其作为可生物降解塑料聚乳酸的原料而备受关注。微生物发酵合成乳酸具有光学纯度高和底物成本低等优点,因此,研究人员利用合成生物学和代谢工程技术构建了新型微生物细胞工厂,以实现乳酸... 乳酸目前广泛应用于食品、医疗和化妆品行业,并因其作为可生物降解塑料聚乳酸的原料而备受关注。微生物发酵合成乳酸具有光学纯度高和底物成本低等优点,因此,研究人员利用合成生物学和代谢工程技术构建了新型微生物细胞工厂,以实现乳酸的高效合成。在此过程中,代谢通路的构建与优化、氧化还原平衡的调节、底物谱的拓宽以及细胞工厂鲁棒性的提高等方面是需要考虑的关键问题。文章详细介绍了微生物合成乳酸的细胞工厂构建研究进展,并对当前面临的挑战和未来的研究方向进行了探讨,旨在为工业微生物高效合成乳酸提供借鉴。 展开更多
关键词 乳酸 微生物细胞工厂 合成生物学 代谢工程 鲁棒性
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细菌sRNA来源、作用机制及调控网络研究进展
2
作者 赵子墨 乔建军 +3 位作者 袁琳 龙映鹏 任书江 吴昊 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期290-297,共8页
通过发酵生产工业产品一直是细菌等微生物的研究热点,但是发酵过程中存在的代谢副产物和环境胁迫等问题,限制了工业菌株的发展。sRNA是细菌中普遍存在的一类调控性非编码RNA,它们与核糖开关、双组分系统、转录因子等其他调控元件共同构... 通过发酵生产工业产品一直是细菌等微生物的研究热点,但是发酵过程中存在的代谢副产物和环境胁迫等问题,限制了工业菌株的发展。sRNA是细菌中普遍存在的一类调控性非编码RNA,它们与核糖开关、双组分系统、转录因子等其他调控元件共同构成了细菌中的复杂调控网络,在代谢调控和抗胁迫中都发挥着异常重要的作用。文章对细菌中sRNA的来源、作用机制以及在调控网络中的角色进行了详细总结,有助于更好地解析细菌的代谢途径及发酵过程中受到的环境限制,对构建低毒力、高鲁棒性菌株,助力工业产品的发酵生产有重要参考意义。 展开更多
关键词 SRNA 非编码小RNA 机制 代谢 调控网络
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NF3与CF4分离纯化技术路线研究进展
3
作者 周言 钟强 +1 位作者 刘倩 黄国强 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期266-272,共7页
在NF_(3)的工业化生产中,会与原料氟气(F_(2))一起引入不纯物质四氟甲烷(CF_(4)),严重影响了NF_(3)的品质。需要开发出具有经济效益成本的NF_(3)和CF_(4)分离纯化技术方法。CF_(4)和NF_(3)这两种气体具有非常相似的物理特性,很难通过传... 在NF_(3)的工业化生产中,会与原料氟气(F_(2))一起引入不纯物质四氟甲烷(CF_(4)),严重影响了NF_(3)的品质。需要开发出具有经济效益成本的NF_(3)和CF_(4)分离纯化技术方法。CF_(4)和NF_(3)这两种气体具有非常相似的物理特性,很难通过传统的技术进行分离。因此,总结了NF_(3)中CF_(4)杂质的分离纯化技术研究进展,从纯度、效率、成本和安全等角度对比分析了包括低温精馏、吸附、膜分离、萃取精馏和吸收在内的5种纯化技术路线的优势和不足。低温精馏通常需要在-100~-192℃的低温下操作,而膜技术和使用沸石和分子筛的吸附技术过程在能耗、维护成本、连续化和处理能力等方面受到分离材料性能的显著限制。在此基础上,提出了克服当前工业挑战的潜在的分离纯化方法。指出基于吸收和萃取精馏的方法适用于从NF_(3)中纯化CF_(4)杂质的最佳的工艺技术路线。 展开更多
关键词 三氟化氮 四氟甲烷 电子特种气体 杂质 分离纯化
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有机无机杂化触变剂的研究与应用
4
作者 史野 穆剑雷 +5 位作者 朱峰 李秀妹 杨贺卫 常庆露 马春晖 郭锦棠 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2023年第3期397-402,共6页
在解决恶性井漏、薄弱地层固井问题时,可加入触变剂形成触变水泥浆。目前触变水泥浆体系存在触变性不够强、对温度敏感以及综合性能欠佳等问题,限制了现有触变剂的应用。为了提高水泥浆体系的触变性,选择异戊烯醇聚氧乙烯醚TPEG、N,N-... 在解决恶性井漏、薄弱地层固井问题时,可加入触变剂形成触变水泥浆。目前触变水泥浆体系存在触变性不够强、对温度敏感以及综合性能欠佳等问题,限制了现有触变剂的应用。为了提高水泥浆体系的触变性,选择异戊烯醇聚氧乙烯醚TPEG、N,N-二甲基丙烯酰胺DMAA、丙烯酸AA等单体合成有机聚合物TDA-1,利用杂化的方式将有机聚合物与无机膨润土复配,研制出一种触变性良好的新型触变剂CBJ-1。并研究了该新型触变剂对水泥浆性能的影响。利用红外光谱、XRD表征触变剂的结构,采用初终切实验测试了水泥浆的触变性。结果证明,该新型触变剂CBJ-1合成成功,温度适用范围较广,改善了其温度敏感问题。将其加入水泥浆后,触变水泥浆的初终切差值较大,具备良好的触变性,且水泥浆的失水及稠化性能不受影响,综合性能优异。 展开更多
关键词 油井水泥 触变剂 聚合物 膨润土 堵漏
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复合乳化剂作用下抗温耐盐丁苯胶乳的制备及性能评价
5
作者 王其可 李小林 +4 位作者 肖尧 商晓阳 刘文明 赵佳琪 郭锦棠 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第1期112-118,共7页
针对丁苯胶乳用于固井增韧剂存在耐温性、抗盐性差,且在使用过程中需要搭配胶乳调节剂的缺点,以对苯乙烯磺酸钠、衣康酸为功能单体,OP-10、SDS复合乳化体系,改性丁苯胶乳合成了SCMBR胶乳,研究了不同乳化剂复配比例对该胶乳性质的影响。... 针对丁苯胶乳用于固井增韧剂存在耐温性、抗盐性差,且在使用过程中需要搭配胶乳调节剂的缺点,以对苯乙烯磺酸钠、衣康酸为功能单体,OP-10、SDS复合乳化体系,改性丁苯胶乳合成了SCMBR胶乳,研究了不同乳化剂复配比例对该胶乳性质的影响。通过粒径、Zeta电位、透射电子显微镜综合表征了该胶乳的微观结构,评价了其耐热性、抗盐性。结果表明,由于磺酸基团和羧基的引入,SCMBR胶乳的耐热性能良好,热分解温度达400℃以上,且抗盐性能优异,TEM图像显示,SCMBR胶乳分散均匀,无团聚体。将SCMBR胶乳引入水泥,可明显改善水泥的稳定性,将游离液含量降低至1%以下,水泥浆上下层密度差缩小至0,对水泥流变性能抗折强度提升效果明显,效果最优的SCMBR-4:1改性水泥石28 d的抗折强度相较于纯水泥提高了20.5%,在深层、超深层固井中应用前景广阔。 展开更多
关键词 丁苯胶乳 增韧水泥 复合乳化剂 力学性能
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动物源性黏菌素耐药基因mcr-1携带率变化及适应性代价的研究进展
6
作者 蒋宇轩 袁琳 +3 位作者 路娟娥 张悦 辛圆 吴昊 《黑龙江畜牧兽医》 北大核心 2023年第19期22-28,共7页
近年来,多重耐药革兰氏阴性菌(MDR-GNB)感染已在全球范围内严重威胁人类健康。氨基糖苷类、喹诺酮类和氯霉素类等临床常用的抗革兰氏阴性菌药物在治疗MDR-GNB方面的效果逐渐减弱。黏菌素(多黏菌素E)作为目前临床治疗MDR-GNB的“最后一... 近年来,多重耐药革兰氏阴性菌(MDR-GNB)感染已在全球范围内严重威胁人类健康。氨基糖苷类、喹诺酮类和氯霉素类等临床常用的抗革兰氏阴性菌药物在治疗MDR-GNB方面的效果逐渐减弱。黏菌素(多黏菌素E)作为目前临床治疗MDR-GNB的“最后一线”药物,其重要性日益提高。然而,由于黏菌素在动物养殖业中作为饲料添加剂被广泛使用,导致黏菌素耐药基因mcr-1的出现。mcr-1基因在全球范围内快速传播,引发了大规模黏菌素耐药问题。文章从mcr-1基因的传播机制、携带率变化和适应性代价等方面进行综述,以期为更好地应对黏菌素耐药问题提供参考。 展开更多
关键词 黏菌素耐药性 mcr-1基因 质粒 适应性代价 补偿进化
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噬菌体与细菌基于群体感应的双向互作
7
作者 孙舒扬 吴胜波 +2 位作者 张欣乔 梁畅畅 乔建军 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期107-117,共11页
在长期的共同进化过程中,噬菌体与细菌宿主之间产生了复杂的相互作用关系。群体感应(quorum sensing,QS)机制在噬菌体和细菌的双向相互作用中扮演了重要角色。综述细菌宿主对群体感应机制的利用,群体感应对生物被膜调节、噬菌体吸附过... 在长期的共同进化过程中,噬菌体与细菌宿主之间产生了复杂的相互作用关系。群体感应(quorum sensing,QS)机制在噬菌体和细菌的双向相互作用中扮演了重要角色。综述细菌宿主对群体感应机制的利用,群体感应对生物被膜调节、噬菌体吸附过程以及调控CRISPR-Cas系统等方面所起到的效果,从噬菌体对群体感应机制的介入,总结群体感应机制在噬菌体溶原-裂解性调节以及噬菌体对群体感应机制的抑制,探讨对噬菌体QS机制的挖掘和解析,以期为群体感应机制在噬菌体治疗等领域的应用提供理论依据。 展开更多
关键词 群体感应 噬菌体-细菌宿主 溶原-裂解 微生物相互作用
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基于CRISPR/Cas系统的基因编辑工具及其改进策略 被引量：1
8
作者 辛圆 田开仁 +1 位作者 乔建军 财音青格乐 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期72-85,共14页
CRISPR/Cas系统自发现以来持续推动着生命科学领域的进步。与此同时,CRISPR/Cas介导的基因编辑技术也在不断发展壮大。基于DSBs修复的CRISPR/Cas基因编辑技术、碱基编辑器和先导编辑器等新型基因编辑工具的开发为生物学基础研究铺平了... CRISPR/Cas系统自发现以来持续推动着生命科学领域的进步。与此同时,CRISPR/Cas介导的基因编辑技术也在不断发展壮大。基于DSBs修复的CRISPR/Cas基因编辑技术、碱基编辑器和先导编辑器等新型基因编辑工具的开发为生物学基础研究铺平了道路。虽然这些工具为生物技术带来了革命性变化,但基因编辑效率偏低、产物纯度不高、脱靶效应频繁等问题也随之而来。不断开发精确、高效和安全的CRISPR/Cas基因编辑工具仍是当前和未来的生命科学研究热点。概述了CRISPR/Cas基因编辑工具的发展、构成及原理,总结了CRISPR/Cas基因编辑系统提升编辑效率、扩展编辑范围和降低脱靶效应的通用策略及不同CRISPR/Cas基因编辑工具的改进方法,并就CRISPR/Cas基因编辑工具未来的研究方向进行展望。 展开更多
关键词 CRISPR/Cas 基因编辑效率 DSBs 碱基编辑器 先导编辑器
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基因编码型生物传感器在微生物细胞工厂中的应用进展
9
作者 洪霞 田开仁 +1 位作者 乔建军 李艳妮 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期62-76,共15页
合成生物学的迅猛发展推动了微生物细胞工厂中多种复杂化学品的生物合成,但仍存在产量低、生产效率不高等诸多问题。基因编码型生物传感器可以感知细胞内外代谢物浓度及外界环境的波动,产生可测量的信号输出或调控通路中的基因表达水平... 合成生物学的迅猛发展推动了微生物细胞工厂中多种复杂化学品的生物合成,但仍存在产量低、生产效率不高等诸多问题。基因编码型生物传感器可以感知细胞内外代谢物浓度及外界环境的波动,产生可测量的信号输出或调控通路中的基因表达水平,具有成本低、操作简单、可再生等优点。目前,基因编码型生物传感器已经成为合成生物学和代谢工程的重要组成部分,是微生物细胞工厂中代谢动态调控及理想表型进化/筛选的强大工具。概述了基因编码型生物传感器的组成及工作原理,重点介绍了基因编码型生物传感器在微生物代谢动态调控及高通量筛选中的最新研究进展,就基因编码型生物传感器设计与构建过程中面临的挑战进行探讨,并展望了其今后的发展方向。 展开更多
关键词 基因编码型生物传感器 合成生物学 微生物细胞工厂 动态调控 高通量筛选
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