暨南大學(xué)李宏業(yè)課題組發(fā)表脂類代謝最新研究成果

激光共聚焦顯微鏡下成像。A) 工程藻細(xì)胞; B) 野生藻細(xì)胞。

2016年6月23日,國(guó)際代謝工程領(lǐng)域頂級(jí)研究期刊《Metabolic Engineering》在線發(fā)表了暨南大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院李宏業(yè)教授發(fā)表的微藻脂類物質(zhì)代謝研究成果,李宏業(yè)教授為通訊作者。

激光共聚焦顯微鏡下成像。A) 工程藻細(xì)胞; B) 野生藻細(xì)胞。
激光共聚焦顯微鏡下成像。A) 工程藻細(xì)胞; B) 野生藻細(xì)胞。

微藻的脂類物質(zhì)含量及組成直接影響著微藻在水產(chǎn)、營(yíng)養(yǎng)保健、生物能源等領(lǐng)域的應(yīng)用,是微藻資源高值化利用中的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。由于藻類獨(dú)特的生存環(huán)境造成其代謝途徑及代謝物成分與陸生生物有很大不同,基因組情況復(fù)雜,研究困難。對(duì)微藻脂類合成的調(diào)控機(jī)制的認(rèn)知不足,使得微藻藻株改良研究的進(jìn)展緩慢。

生科院李宏業(yè)教授課題組圍繞微藻脂類物質(zhì)合成與累積開展了研究,在IF:8.2)發(fā)表論文,報(bào)道了產(chǎn)油微藻代謝工程調(diào)控的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。課題組構(gòu)建了典型產(chǎn)油微藻三角褐指藻的遺傳轉(zhuǎn)化體系,對(duì)其脂質(zhì)代謝網(wǎng)絡(luò)潛在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了挖掘,發(fā)現(xiàn)了一種新型的定位于線粒體的蘋果酸脫氫酶,具有很強(qiáng)的促NADPH生成的作用,可提供胞內(nèi)豐富的還原力,促進(jìn)脂肪酸的合成?;谶@一發(fā)現(xiàn),成功獲得顯著上調(diào)表達(dá)該酶的工程藻株,工程藻株的生長(zhǎng)速率與野生型藻類似,而藻細(xì)胞顯著增大,中性脂含量提高達(dá)2.5倍,從干重的23.3%提高到突破性的57%。工程藻株在保持高生物量的同時(shí),獲得了高脂質(zhì)含量,綜合性狀優(yōu)于已報(bào)道的產(chǎn)油微藻。研究結(jié)果也表明了微藻的脂質(zhì)累積具有其獨(dú)特的機(jī)制,豐富了對(duì)脂類代謝的認(rèn)知。研究成果得到了國(guó)內(nèi)外同行的高度關(guān)注,文章發(fā)表后被scienceDirect評(píng)為當(dāng)季下載量最多文章之一“The most downloaded articles from ScienceDirect in the last 90 days”。

原文鏈接:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717614001244

genetic improvement of the microalga Phaeodactylum tricornutum for boosting neutral lipid accumulation

原文摘要:

To obtain fast growing oil-rich microalgal strains has been urgently demanded for microalgal biofuel. Malic enzyme (ME), which is involved in pyruvate metabolism and carbon fixation, was first characterized in microalgae here. Overexpression of Phaeodactylum tricornutumME (PtME) significantly enhanced the expression of PtME and its enzymatic activity in transgenic P. tricornutum. The total lipid content in transgenic cells markedly increased by 2.5-fold and reached a record 57.8% of dry cell weight with a similar growth rate to wild type, thus keeping a high biomass. The neutral lipid content was further increased by 31% under nitrogen-deprivation treatment, still 66% higher than that of wild type. Transgenic microalgae cells exhibited obvious morphological changes, as the cells were shorter and thicker and contained larger oil bodies. Immuno-electron microscopy targeted PtME to the mitochondrion. This study markedly increased the oil content in microalgae, suggesting a new route for developing ideal microalgal strains for industrial biodiesel production.

Related Posts

螺旋藻為主要成分的藻粉 Read More

螺旋藻:羅非魚養(yǎng)殖的“綠色營(yíng)養(yǎng)師”

魚粉一直是水產(chǎn)飼料中重要的蛋白質(zhì)來源,但它的價(jià)格高昂且資源有限。近年來,一種名為“螺旋藻”的微小藻類悄然進(jìn)入水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域,成為魚粉的潛力替代品。它不僅能降低飼料成本,還能提升魚的生長(zhǎng)速度和抗病能力。今天,我們就來聊聊螺旋藻如何助力羅非魚養(yǎng)殖,以及它背后的科學(xué)奧秘。…

Read More

微藻:魚苗開口期的“超級(jí)營(yíng)養(yǎng)餐”

在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,魚苗的存活和健康生長(zhǎng)是養(yǎng)殖成功的關(guān)鍵。而魚苗的“第一口飯”——開口飼料,直接決定了它們的發(fā)育質(zhì)量。近年來,微藻因其豐富的營(yíng)養(yǎng)和天然特性,逐漸成為魚苗開口期的理想選擇。本文將帶您了解微藻的營(yíng)養(yǎng)優(yōu)勢(shì),以及如何科學(xué)投喂,助力魚苗健康成長(zhǎng)。…

圖4.葡萄牙ALLMA公司的小球藻管道式養(yǎng)殖基地 Read More

氮源類型對(duì)微藻生長(zhǎng)的影響:機(jī)制、適應(yīng)性與應(yīng)用

氮是微藻生長(zhǎng)和代謝的核心元素,其來源類型(硝酸鹽、銨鹽、尿素等)通過代謝途徑、能量消耗和環(huán)境適應(yīng)性顯著影響生物量積累與代謝產(chǎn)物合成。不同氮源的理化性質(zhì)及其在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化效率,決定了微藻的生理響應(yīng)和工業(yè)應(yīng)用潛力。以下從氮源類型、代謝機(jī)制、環(huán)境互作及具體案例展開分析。…

Write a comment