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【中英字幕】合成生物学合集
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https://www.ibiology.org/ 合成生物学 未来的神! P1 欧洲分子生物学组织(EMBO)/iBiology合成生物学课程是一系列关于合成生物学的讲座。它涵盖了合成生物学研究中的一般原则、技术挑战、当前研究和伦理问题。合成生物学课程以EMBO合成生物学行动课程为基础,该课程于2015年6月在德国海德堡的欧洲分子生物学实验室(EMBL)举行,为期两周。除了教师的讲座外,还有五个由研究生和博士后课程参与者制作的视频,他们在视频中描述和演示了课程的实验部分。 P11 合成生物学可用于创建生物燃料,治疗剂,生物传感器和生物修复工具。这通常涉及将新的DNA引入到现有的生物体中。然而,与此同时,开发遗传保障措施也很重要,以确保这种新的DNA不会不情愿地转移到另一个生物体上。一种保护措施是创造一种缺乏关键DNA修复酶(尿嘧啶 - DNA - 糖基化酶,UNG;dUTP焦磷酸酶,DUT)的生物体,这些酶负责修复基因组中错误结合的尿嘧啶。缺乏DNA修复酶的生物体将在其基因组中积累尿嘧啶突变,并且,如果它与另一种生物体交配,尿嘧啶突变的基因组将被识别为有缺陷并被破坏。合成生物学在行动参与者描述了这些不同的保护机制,以及他们如何创建具有DNA修复酶缺失的宿主生物体。 P12 合成生物学可用于工业生物技术中,利用模式微生物(如酵母)来设计代谢途径,以创造高价值的化学品。在“合成生物学在行动”课程中,参与者改造酵母来生产用于工业生物技术目的的β-蒈酮。在这次演讲中,他们描述了改造现有酵母途径来生产这种新化学物质的步骤。这些步骤包括代谢途径输出的建模、DNA设计、扩增和组装以及最终结果的分析。 P13 Victor de Lorenzo博士讨论了细菌作为全细胞催化剂在去污和生物修复中的应用。de Lorenzo博士表明,许多细菌可以利用污染物作为碳源,使它们能够净化环境中的危险化学物质。他强调了一个工程细菌Pseudomonas putida 进行生物修复的例子,使用一套标准化工具,在厌氧条件下代谢1,3-二氯丙烯。该项目既增强了自然能力,又为恶臭假单胞菌引入了新的功能。 P14: Jens Nielsen博士介绍了细胞可以作为微生物工厂来可持续生产多种产品的想法。尼尔森博士解释说,代谢工程的目标是改变细胞的代谢,以产生所需的产物。他列举了在酵母中成功实施这些概念的例子,包括乙酰辅酶a的过度生产和聚羟基丁酸(用于生物降解塑料)、正丁醇(生物燃料)和白藜芦醇(癌症和糖尿病药物)的合成。他最后强调了一个提高酵母耐热性以促进工业应用的项目。 P15 聚酮类抗生素包括许多当今医学上最常用的抗生素,如红霉素、雷帕霉素和阿维菌素。在第1部分中,科斯拉博士描述了合成这些抗生素的模块化酶,每个模块都以流水线方式添加到不断增长的聚酮链中。他以6-脱氧核苷B合成酶(DEBS)为例,带领我们完成了从简单前体到复杂产物的多个步骤。Khosla还解释说,过去十年DNA测序的巨大改进导致了许多编码聚酮组装线的基因簇的鉴定。然而,这些流水线的产品尚不清楚,这表明新的、可能有用的抗生素尚待发现。 P16 许多聚酮组装线酶存在于不寻常的细菌或其他生物体中。在第2部分中,科斯拉解释说,他和他的同事在大肠杆菌中表达了编码DEBS的DNA。当将适当的前体和能量源添加到这些修饰的大肠杆菌中时,它们可以有效地产生6-脱氧叶黄素内酯B。该系统有助于使用从系统中纯化的蛋白质在体外和体内研究DEBS组装线的每一步。使用这些工具,Khosla和同事能够探测装配线的立体特异性和侧链特异性。他们还正在学习如何有效地重新布线各个模块,以生产新型聚酮产品。 P17 在第3部分中,Khosla询问大自然如何确保聚酮合成途径中的一个模块的产物传递到途径中正确的后续模块?反应中间体是如何沿着装配线矢量引导的?Khosla解释说,载体特异性是由于通路中不同蛋白质模块的表面的蛋白质-蛋白质相互作用。
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