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实验室适应性进化技术在光合蓝细菌底盘工程中的研究进展被引量：3: 2023年; 蓝细菌是唯一可进行放氧光合作用的原核微生物,基于光合蓝细菌构建“自养型细胞工厂”具有广阔前景。但以蓝细菌作为底盘进行生物燃料及化学品的合成仍存在细胞耐受能力差、产量低等问题,导致实现工业化生产的经济可行性还比较低,亟需通过合成生物学等技术手段构建新的藻株。近年来,实验室适应性进化(adaptive laboratory evolution,ALE)已被用于底盘工程中,实现了优化生长速度、增加耐受性、加强底物利用和提高产品产量等目标。ALE在提高蓝细菌鲁棒性方面取得了一定进展,已获得了耐受高光、重金属离子、高盐和高浓度有机溶剂胁迫的进化藻株。但是,蓝细菌中的ALE策略效率相对较低,耐受各胁迫的分子机制并未阐释完全。本文综述了ALE相关技术策略及其在蓝细菌底盘工程中的应用,讨论了如何借鉴其他微生物中ALE手段,构建更大ALE突变文库、增加菌株的突变频率、缩短进化时间、探索多重胁迫耐受工程菌构建原则及研究策略等,高效解析进化菌株的突变体库,构建高产量、鲁棒性强的工程菌株等,以期未来促进蓝细菌底盘的改造及其工程菌的规模化应用。; 高嘉玮朱晓飞孙韬孙韬张卫文; 关键词：合成生物学

合成生物学助力碳中和:新底盘、新策略与新技术被引量：3: 2022年; 2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布:中国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和目标。“双碳”目标既体现大国担当,又为构建人类命运共同体贡献了中国智慧。; 孙韬张卫文孙韬张卫文; 关键词：合成生物学二氧化碳排放

人工小RNA调控元件在合成生物学中的应用被引量：2: 2022年; 合成生物学通过改造天然系统或创造生物元件、模块和系统赋予生命体新的功能,为农业、能源、制造业及医学进步带来了巨大推动力。对元件、模块或系统的精准、定量及高效调控将对合成生命系统的控制至关重要。细菌小RNA是一类长度在50–300 bp且通常不具备翻译能力的功能小分子,在环境胁迫响应、代谢变化适应和细菌毒力控制过程中发挥着不可替代的调控作用。近年来,基于天然小RNA设计构建的人工小RNA调控元件的工作日益丰富,实现了对目的基因甚至通路的有效抑制或激活。人工小RNA分子小、灵活性高,可程序化且易于设计,几乎不会对宿主细胞造成代谢负担,因此在合成生物学中具备广泛应用前景。为促进对人工小RNA的机理理解及应用拓展,本文围绕若干人工小RNA调控元件进行了系统介绍及比较;此外,总结了其在合成生物学中的代表性应用;最后,对其未来优化方向进行了讨论。; 张芬芳孙韬孙韬张卫文; 关键词：非编码基因抑制基因激活智能调控

调控工程在光合蓝细菌中的应用被引量：2: 2022年; 能源短缺与环境污染问题限制着人类发展,光合蓝细菌因能够利用太阳能将CO固定生成燃料和化学品而受到广泛关注。迄今为止,在光合蓝细菌中已实现近百种燃料和化学品由CO的生物合成,有望促进CO的资源化利用并助力“碳中和”。调控工程能够实现基因表达多层次调控及代谢网络的全局性调控,是提高光合蓝细菌CO固定效率的有效手段。本文首先归纳了光合蓝细菌底盘中的双组分信号转导系统、调控小RNA和σ因子等3种主要调控系统的分类、作用过程以及功能;介绍了光合蓝细菌调控系统中的调控元件功能研究,系统总结了光合蓝细菌中通过调控系统元件改造,提高底盘鲁棒性、优化产品生产所进行的调控工程;最后,讨论了光合蓝细菌中调控工程的未来研究方向,重点包括调控系统功能阐明、工具开发、多基因调控、调控系统蛋白工程改造和系统调控工程等。总之,有望通过系统调控工程,实现对光合蓝细菌底盘细胞全局代谢网络的精确调控。; 董正鑫孙韬陈磊孙韬; 关键词：双组分系统小RNA Σ因子

基于合成生物学改造蓝细菌的光合碳固定被引量：1: 2024年; 蓝细菌是一类以CO_(2)为碳源的光能自养微生物。近年,合成生物学技术的跨越式发展使得深度理解蓝细菌光合固碳机制、提升蓝细菌光合效率成为可能。本文首先介绍目前蓝细菌中主要的模式底盘和其遗传改造工具;随后讨论蓝细菌固碳机制和通过缩短捕光天线、重塑卡尔文-本森-巴萨姆(Calvin-BensonBassham)循环等提升光合固碳效率将CO_(2)转化为高价值化学品的相关研究;最后展望通过合成生物学方法对蓝细菌进行全方位改造,培育出光合固碳效率足够高,既能优化环境又具备大规模工业化生产价值的“超级”蓝细菌。; 汪浩汪浩陈磊陈磊孙韬; 关键词：蓝细菌合成生物学

高量程加速度计测试电路板的可靠性分析: 2012年; 测试电路是高量程加速度计的重要组成部分,其抗冲击能力直接影响高量程加速度计的可靠性。在理论分析高量程加速度计测试电路在冲击环境下的失效模式与机理的基础上,运用ANSYS/LS-DYNA对测试电路的抗过载能力进行了模拟仿真。完成了测试电路在0—40 000 g范围内的冲击测试。试验结果发现在19 750 g的冲击下电路失效。并且对电路板的可靠性采用应力—强度干涉模型进行评估。; 李长龙马喜宏刘俊孙韬; 关键词：ANSYS LS-DYNA 应力-强度干涉模型

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孙韬