马普所科学家利用合成生物学重新构建光合作用,设计人工固碳途径
自然界中本身存在二氧化碳固定途径,现在已经发现了7条天然固碳途径,包括卡尔文循环、还原性TCA循环、WL途径(Wood-Ljungdahlpathway)、还原性甘氨酸途径、3-羟基丙酸双循环、3-羟基丙酸/4-羟基丁酸循环以及二羧酸/4-羟基丁酸循环。然而,天然固碳途径存在一定的局限性,比方说固碳酶活性低、催化与氧气的副反...
本期荐读丨一轮复习:光合作用科学前沿专题一轮备考复习探究/和渊
仙人掌、多肉等生长在热带干旱地区的植物是利用CAM途径,夜晚气孔开放,叶肉细胞吸收的CO2在PEP羧化酶作用下,形成苹果酸被储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸运到细胞质基质中,氧化脱羧生成丙酮酸,放出CO2,CO2参与卡尔文循环,形成淀粉等。C4与CAM途径都是植物利用CO2的特殊方式,提高了光合作用的...
上海交大王寅炤课题组揭示微生物光合嵌合型代谢途径的起源和演化
同时,一些类群编码完整的卡尔文循环(还原性磷酸戊糖途径),表明其自养固碳潜能。因此,我们认为光合黏细菌具有多种潜在的营养和能量代谢通路,而且部分类群属于兼性厌氧细菌(图2)。图2光合黏细菌的代谢特征通过人工合成黏细菌光合色素生物催化过程中的关键基因,并转化入已敲除该关键基因的变形菌门紫细菌Rhodobactersp...
氧电极应用-景天酸代谢途径植物的光合研究
它们具有此途径,既维持水分平衡,又能同化二氧化碳。途径的特点是:在夜间细胞中磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)作为二氧化碳接受体,在PEP羧化酶催化下,形成草酰乙酸,再还原成苹果酸,并贮于液泡中;白天苹果酸则由液泡转入叶绿体中进行脱羧释放二氧化碳,再通过卡尔文循环转变成糖。所以这类植物的绿色部分的有机酸特别是苹果酸有昼夜...
微生物研究所创建最小化的人工固碳循环
在自然界中,植物和微生物可利用六条天然固碳途径将二氧化碳转化为有机物,其中最为人熟知、可能也是最重要的途径,就是以1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)为核心固碳酶的卡尔文循环。为突破天然固碳途径的低效率,2016年和2021年,Science杂志先后报道了人工设计的非天然固碳途径CETCH循环(由德国马普陆地微生...
想用一次性餐具又害怕污染环境?来看看微生物的高分答案
首先,我们需要大概了解一下PHA在细菌体内的合成途径(www.e993.com)2024年10月26日。以最简单的PHB为例,PHB可以通过两个乙酰辅酶A(acetyl-CoA)分子经过层层反应得到,乙酰辅酶A(acetyl-CoA)在细胞体内非常常见,是中心代谢途径中非常重要的一环,可以来源于糖酵解、丝氨酸循环、卡尔文循环等多种途径。此外,还有很多其他的PHA合成途径也被陆续发现,...
2019首个诺贝尔奖揭晓!氧气如何决定我们的命运?揭秘血与氧关系...
1961年诺贝尔化学奖得主——美国生物化学家卡尔文,发现了有关植物光合作用的“卡尔文循环”,即植物的叶绿体如何通过光合作用把二氧化碳转化为机体内的碳水化合物的循环过程,首次揭示了自然界最基本的生命过程;1969年,诺贝尔生理学或医学奖得主——德裔美籍生物学家德尔布吕克、美国遗传学家赫尔希和意大利生物学家卢里亚组...
章文明/信丰学团队:毕赤酵母利用一碳原料生产化学品
尽管可以通过代谢工程的手段引入异源二氧化碳利用途径(例如卡尔文循环或还原性甘氨酸途径)实现二氧化碳吸收与利用,这类人工自养微生物的低生长速率限制了其生产应用。对此,一个更为高效的替代方案是在体外通过电催化或化学催化等方式将二氧化碳还原为可溶性的一碳原料(例如甲酸或甲醇),然后用作微生物发酵的底物。
微生物所在人工固碳循环研究中取得进展
自然界中,植物和微生物可利用六条天然固碳途径将二氧化碳转化为有机物,其中重要途径之一就是以1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)为核心固碳酶的卡尔文循环。为突破天然固碳途径的低效率,2016年和2021年,Science杂志先后报道了人工设计的非天然固碳途径CETCH循环(由德国马普陆地微生物研究所完成)和ASAP途径(...
人工合成淀粉,离社会意义还很远_澎湃号·湃客_澎湃新闻-The Paper
其中以卡尔文循环为最基本的途径,同时,也只有这条途径才具备合成淀粉等产物的能力;在植物体内,这个过程涉及大约60步生化反应、复杂的生理调节,理论上总体能量转换效率在2%左右。自然界中的光合作用,自身效率并不低的,大约33%。但保持光合作用的条件比较复杂,水、温度、二氧化碳浓度等都有影响。另外,光合作用只在阳光...