摘要:微生物培养是微生物学的起源和根本，成功的微生物培养是进行后续研究的重要前提与基础。但是，微生物培养操作不仅耗费了科研人员大量的精力和时间，还存在着极大的人为误差。近年来，容量小、高通量、模块化、可操作性良好并可进行在线检测的微生物微培养系统得到了微生物学领域的广泛关注。文中介绍了应用于微生物学领域的微培养系统，并按系统构成分类讨论了微生物微培养系统的发展、应用和展望。

摘要:细胞穿膜肽 (Cell-penetrating peptides，CPPs) 是一类能够穿过细胞膜或组织屏障的短肽。CPPs可通过内吞和直接穿透等机制运载蛋白质、RNA、DNA等生物大分子进入细胞内发挥其效应功能。相比于其他非天然的化学分子，CPPs具有生物相容性佳、对细胞造成的毒性小、完成入胞转运后可降解、并能与生物活性蛋白直接融合重组表达等优点，因此成为以胞内分子为靶标的药物递送技术发展的重要工具，并在生物医学研究领域具有良好的应用前景。文中针对CPPs的分类特点、入胞转运机制及其治疗应用的新近研究进展进行综述和讨论。

摘要:随着基因工程抗体的快速发展，双特异性抗体技术也日趋成熟。双特异性抗体能够同时结合两个以上不同的抗原表位，在免疫治疗中具有独特的优势。双特异性抗体已经广泛应用于癌症治疗如黑色素瘤、霍奇金淋巴瘤以及肝癌、胃癌等，以及炎症方面的治疗如类风湿性关节炎、牛皮癣与克罗恩病等。双特异性抗体在病毒免疫治疗方面则刚刚起步。文中对双特异性抗体用于病毒免疫治疗的研究进展进行了综述，特别是在体内外效果较好的产品，为用于病毒免疫治疗的双特异性抗体药物开发与研究提供一定的参考。

摘要:红景天苷是红景天属植物的主要有效成分之一，具有耐缺氧、抗辐射、抗疲劳、抗肿瘤、降血糖、提高免疫力等多重功效。随着其需求量的日益增加和植物资源的不断减少，微生物法合成红景天苷因具有周期短和易调控等优势而倍受关注。目前微生物法合成红景天苷尚处于基础研发阶段，为了方便相关领域研究者系统了解其研究现状和探讨其未来发展方向，文中对红景天苷生物合成途径、糖基转移酶、野生菌/天然酶资源和工程菌/重组酶体系进行了综述。

摘要:α-酮酸是一种同时含有羧基和酮基的双官能团有机化合物，广泛应用于食品、药品和化妆品等行业。为了满足环境友好、安全高效和可持续发展的社会要求，利用酶转化法生产α-酮酸受到人们的广泛关注。文中从酶的筛选、酶的改造以及酶的转化条件优化3个方面介绍丙酮酸、α-酮戊二酸、酮亮氨酸、酮缬氨酸、苯丙酮酸和酮蛋氨酸酶法合成的研究状况，并展望了α-酮酸进一步高效生产的发展方向。

摘要:滚环扩增 (Rolling circle amplification，RCA) 是一种快速、灵敏且恒温的单链DNA (Single-stranded DNA，ssDNA) 扩增技术，与染色或探针联用可实现检测信号的放大，在生物检测等方面得到广泛的应用。文中对RCA的构建方法进行了简介，综述了近几年其在致病菌、核酸肿瘤标记物、蛋白质、生物小分子和病毒等检测中的研究进展，并对其未来的发展趋势进行了展望。

摘要:酵母细胞壁在细胞形态学的建立和维持中起重要作用，有助于细胞抵御环境变化。细胞壁主要由β-葡聚糖、甘露糖蛋白和几丁质组成，其组成和结构会由于压力胁迫发生动态重构。同时为了适应环境压力变化，啤酒酵母细胞壁在长期驯化过程中表现出相关压力应答机制。文中介绍了啤酒酵母细胞壁组成与结构，并综述了细胞壁重构与信号通路调控的分子机制。

摘要:硫酸化化合物广泛存在于胞浆、细胞表面及胞外基质中，在机体细胞发育、分化、免疫、解毒和信号传递等生命活动过程中起着不可替代的作用。3￠-磷酸腺苷-5￠-磷酸硫酸 (3￠-phosphoadenosine-5￠-phosphosulfate，PAPS)是化合物硫酸化过程中最常用的硫酸基供体，但目前合成PAPS并最终实现其工业化应用还困难重重。文中主要综述过去10年内关于PAPS的生物合成及应用的研究进展，以期为PAPS的合成及其在芥子油苷、肝素、硫酸软骨素及羟胺硝喹等的生物合成中的应用提供参考。

摘要:1,3-1,4-β-葡聚糖酶 (E.C.3.2.1.73) 是一种重要的工业用酶，其可以通过特异性切割毗邻β-1,3-糖苷键的β-1,4-糖苷键将β-葡聚糖或地衣多糖降解为纤维三糖和纤维四糖。微生物β-葡聚糖酶属于糖苷水解酶家族16，其三维结构为卷心蛋糕状的逆向β-片层结构。文中综述了近些年来β-葡聚糖酶在工业上的应用情况及酶蛋白质工程改造的研究进展，并对其研究前景进行了展望。

摘要:酪氨酸是三大芳香族氨基酸之一，广泛用于食品、医药和化工等领域。转运系统工程为代谢工程改造大肠杆菌选育酪氨酸生产菌株提供了一种重要的研究策略。大肠杆菌中酪氨酸胞内转运主要通过aroP和tyrP基因编码的通透酶进行调控。以酪氨酸生产菌株HGXP为出发菌株，利用CRISPR-Cas9技术成功构建了aroP和tyrP基因敲除菌，并通过发酵试验考察了调节转运系统对酪氨酸生产的影响。发酵结果表明，aroP和tyrP基因敲除菌酪氨酸产量分别达到3.74 g/L和3.45 g/L，较出发菌株酪氨酸产量分别提高了19%和10%。对诱导温度进行了优化，结果表明38 ℃为最佳诱导温度。在3 L发酵罐上进行了补料分批发酵，aroP和tyrP基因敲除菌酪氨酸产量进一步提高至44.5 g/L和35.1 g/L，较出发菌株酪氨酸产量分别提高了57%和24%。研究结果对代谢工程强化大肠杆菌生产酪氨酸具有重要的参考价值。

摘要:柚皮素是一种天然黄酮类化合物，具有抗炎、抗氧化、抗病毒、预防动脉粥样硬化等多种药理活性，也是其他黄酮类化合物合成的重要前体，具有重要的应用价值。目前，微生物法生产柚皮素等黄酮类化合物由于代谢通路不平衡等原因导致产量较低，在很大程度上限制了其工业应用。文中以一株产柚皮素的酿酒酵母菌株Y-01为研究对象，利用启动子和拷贝数控制柚皮素合成代谢途径关键酶4-香豆酸：CoA连接酶 (4CL)、查尔酮合成酶 (CHS) 和查尔酮异构酶 (CHI) 编码基因的表达水平，考察这些基因的表达水平对目标产物积累水平的量化影响。结果表明，柚皮素产量与4CL或CHI编码基因的表达量之间关联性较低，而与chs基因的表达量存在显著的正相关性。通过调控chs基因的表达水平，获得一株高产柚皮素的酿酒酵母工程菌株Y-04，产量较出发菌株Y-01提高了4.1倍。研究结果表明，CHS是柚皮素合成过程的关键调控靶点，合理调控CHS表达可以显著促进酿酒酵母积累柚皮素。相关结果为采用代谢工程强化微生物合成柚皮素等重要黄酮类化合物提供了重要的理论参考。

摘要:在由氧化葡萄糖酸杆菌和普通生酮古龙酸杆菌构建的维生素C两菌一步发酵体系中，为了强化氧化葡萄糖酸杆菌对普通生酮古龙酸杆菌生长和产酸的促进作用，文中在氧化葡萄糖酸杆菌中构建硫辛酸合成功能模块。由含硫辛酸功能模块的氧化葡萄糖酸杆菌和普通生酮古龙酸杆菌组成的两菌一步体系，能减轻普通生酮古龙酸杆菌单菌培养时的生长抑制，强化两菌的互作关系，使维生素C前体（2-酮基-L-古龙酸，2-KGA）的产量提高到73.34 g/L（对照组为59.09 g/L），醇酸转化率提高到86.0%。研究结果为进一步优化维生素C两菌一步发酵体系提供了新思路。

摘要:笔者前期研究发现经干旱胁迫处理后的花生叶片水势与其籽仁含油率呈显著正相关。文中对羟脯氨酸作为水势 (渗透压) 调节物质用于离体定向筛选花生高油突变体及培育花生新品种进行了研究。以花生品种花育20号胚小叶作为外植体，平阳霉素作为诱变剂添加于体胚诱导培养基上进行离体诱变培养。形成的体胚转移到添加6 mmol/L羟脯氨酸 (培养基水势为–2.079 MPa) 的体胚萌发和再生培养基上诱导体胚萌发成苗，同时进行高油突变体定向筛选。再生小苗经嫁接移栽田间，从再生植株后代中获得了132份含油率55%以上的高油突变体，其中27份含油率超过58%，2份超过60%。再生植株后代结合系谱育种法育成了高产高油花生新品种宇花9号，在辽宁省花生新品种备案试验中，籽仁产量比对照品种增产14.0%，并通过了国家非主要农作物品种登记。宇花9号含油率达61.05%，比亲本花育20号高11.55个百分点，是目前国际上含油率最高的花生品种。本研究结果表明，利用离体诱变、培养基低水势定向筛选及其再生植株后代结合常规育种法选择是定向培育高油花生品种的有效方法。

摘要:生物胺是一种存在于发酵食品中的含氮小分子有机化合物，过量摄入可能引起过敏或其他不良反应。利用酶法降解是减少发酵食品中生物胺含量从而保障食品安全的有效方法之一。文中成功克隆了来源于发酵乳杆菌的多铜氧化酶基因，在大肠杆菌中表达的酶活水平为484 U/L。通过镍柱亲和层析方法获得了此多铜氧化酶的纯酶。该多铜氧化酶的最适反应温度为50 ℃，最适反应pH为3.5，其Km为1.3 mmol/L，Vmax为7.67×10–2 mmol/(L?min)。对酶的应用特性研究表明，来源于发酵乳杆菌的多铜氧化酶对18% (W/V) NaCl有一定的耐受性，并可降解包括色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、组胺、酪胺和亚精胺在内的7种生物胺。其中它对组胺和酪胺的降解能力最高，分别为51.6%和40.9%。此外，该酶对酱油中的生物胺也有普遍降解作用，使用较低酶量 (500 U/L) 时，对酱油中总胺的降解率达到10.6%。多铜氧化酶具备降解发酵食品中生物胺的潜力，为进一步实现这类食品酶的实际应用奠定基础。

摘要:肿瘤的特异性基因突变是肿瘤免疫疗法的理想靶标，突变的基因在健康组织中缺乏表达，而且具有高度免疫原性，容易被免疫系统识别。肿瘤患者突变基因组的高度特异性使得个体化免疫治疗存在极大挑战，而每一种肿瘤都具有区别于其他肿瘤的代表性的基因突变特征，基于这些突变特征，有可能开发出特定肿瘤适用的免疫治疗策略。文中提出一个兼顾抗原胞内呈递和与胞外MHC分子结合能力的肿瘤新抗原预测策略，整体设计更为合理；相对于常规方法，能够大幅缩小实验验证的范围。基于该策略，利用TCGA数据库中多种肿瘤的基因突变数据进行肿瘤新抗原预测并预测到大量潜在的肿瘤新抗原。肿瘤新抗原的预测结果显示出肿瘤类型的特异性，并且在特定肿瘤数据集中能够覆盖20%–70%不等比例的肿瘤患者。文中提出的肿瘤新抗原预测方案在未来的肿瘤临床治疗上具有潜在的应用价值。

摘要:基因治疗是一个快速发展的领域，其中关于慢病毒介导的外源基因导入研究得最为广泛。随着研发技术的不断发展，在安全性方面慢病毒已经从第一代发展至第三代，而如何工程化获得高滴度慢病毒仍是当今技术一大瓶颈。运用Fibra-Cel片状载体作为HEK293T细胞载体基质，联合多个无菌细胞转瓶在滚瓶机上培养，对贴壁细胞进行规模放大化生产。通过对第三代慢病毒包装过程中影响慢病毒滴度的因素进行逐一筛选，使病毒滴度达到最优。研究结果成功运用Fibra-Cel片状载体作为HEK293T细胞粘附载体基质，作为一种贴壁细胞规模放大的方法，筛选出了利用滚瓶机制备第三代慢病毒的最优条件，规模化生产了3批慢病毒。在时间上，将慢病毒的生产时间从质粒转染到病毒收集的120 h缩短至54 h；在成本上，利用滚瓶机代替生物反应器实现了无需反复灭菌、全程一次性产品的安全有效低成本的运行，为慢病毒的规模化制备提供了技术上的支持，为临床应用奠定了坚实的基础。

摘要:巴斯德毕赤酵母是当前应用最为方便和广泛的外源蛋白表达系统之一，为了进一步提高其表达外源蛋白的能力，文中建立了基于液滴微流控的毕赤酵母高通量筛选方法，并以木聚糖酶融合荧光蛋白为例，筛选获得木聚糖酶表达和分泌能力提高的突变株。通过PCR扩增得到木聚糖酶xyn5基因和绿色荧光蛋白gfp基因融合片段，并克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K中构建出木聚糖酶融合绿色荧光蛋白的质粒pPIC9K-xyn5-gfp，电转化至毕赤酵母GS115中得到表达木聚糖酶和绿色荧光蛋白的毕赤酵母SG菌株。该菌株经过常压室温等离子体诱变后进行单细胞液滴包埋，液滴培养24 h后进行微流控筛选，获得高表达木聚糖酶的突变菌株，进而用于下一轮的诱变突变库构建和筛选。以此类推，经过5轮液滴微流控筛选，获得一株高产菌株SG-m5，其木聚糖酶活为149.17 U/mg，较出发菌株提升300%，分泌外源蛋白的能力较出发菌株提高160%。文中建立的毕赤酵母单细胞液滴微流控高通量筛选方法能达到每小时10万菌株的筛选通量，筛选百万级别的菌株库仅需10 h，消耗荧光试剂体积100 μL，对比传统的微孔板筛选方法降低试剂成本近百万倍，为高效、低成本筛选获得表达和分泌外源蛋白能力提高的毕赤酵母提供了一条新途径。

摘要:本研究旨在通过转录组分析预测的方法，由地衣芽孢杆菌中筛选获得一种新型双向启动子，鉴定其启动强度。以已知强组成型启动子pShuttle-09为对照，检测其对克劳氏芽孢杆菌碱性蛋白酶基因的表达活性。成功构建了3种重组碱性蛋白酶表达载体及对应的工程菌株。在新型启动子pLA和其反向启动子pLB调控转录下，克劳氏芽孢杆菌碱性蛋白酶表达活性达到 164 U/mL和111 U/mL。结果表明，pLA的启动强度明显高于pShuttle-09和pLB，pLA启动子与pLB启动子均可表达碱性蛋白酶。从而为枯草芽孢杆菌表达系统中异源基因的表达提供一个新的方向，也为原核生物中共同表达两种基因提供了新的思路。

摘要:二十二碳六烯酸 (DHA) 具有促进婴幼儿大脑和视网膜发育等多种生理功能，被广泛应用于食品、医药和养殖等行业。为了获得适合于工业化生产的高产油、高产DHA的裂殖壶菌工程株，文中建立了一套操作简单、快速准确的基于尼罗红染色的高通量筛选方案。首先利用紫外线 (UVC) 诱变的方式快速构建裂殖壶菌的随机突变体库。然后采用优化后的筛选条件如裂殖壶菌的最佳尼罗红染色条件 (二甲基亚砜浓度为20%，尼罗红终浓度为2.0 μg/mL，孵育时间为10 min，孵育温度为40 ℃) 和更合理的筛选依据 (多功能酶标仪实现高通量测量的单位细胞密度油脂量) 等，对3 648株突变体进行筛选，得到了3株高产油突变体 (D03432、D05106和D01521)。摇瓶发酵实验表明，这3株突变体在生物量、油脂含量和DHA产量上均高于野生型菌株，其中突变体D03432和D05106的油脂量分别达到了干重的64.74%和63.13%，远高于野生型菌株的43.19%。而且这两株突变体的DHA产量分别是野生型菌株的2.26倍和2.37倍。最后，对突变体D03432和D05106进行了5 L发酵罐发酵培养，相较于野生型菌株，这两株突变体不仅生物量和油脂含量有所增加，而且DHA产量更是分别增加了45.51%和66.46%，展现出较好的工业应用潜力。此外，本筛选方案对其他产油微生物高产油突变体的高通量筛选具有借鉴作用。

摘要:从天蓝色链霉菌Streptomyces coelicolor克隆得到海藻糖合酶基因 (ScTreS)，在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3) 中进行了异源表达，通过 Ni-NTA 亲和柱对表达产物进行分离纯化得到纯酶，经 SDS-PAGE 测定其分子量约为62.3 kDa。研究其酶学性质发现该酶最适温度35 ℃；最适pH 7.0，对酸性条件比较敏感。通过同源建模和序列比对分析，对该基因进行定点突变。突变酶K246A比酶活比野生酶提高了1.43倍，突变酶A165T相对提高了1.39倍，海藻糖转化率分别提高了14%和10%。利用突变体重组菌K246A进行全细胞转化优化海藻糖的合成条件并放大进行5 L罐发酵，结果表明：在麦芽糖浓度300 g/L、初始反应温度和pH分别为35 ℃和7.0的条件下，转化率最高达到71.3%，产量为213.93 g/L；当底物浓度增加到700 g/L时，海藻糖产量仍可达到465.98 g/L。

摘要:

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