报告题目:微生物转化木质素合成生物塑料的研究
报告时间:6月21日10:15-11:15
报告地点:丹青楼408
报告专家:谢尚县 华中科技大学 教授
报告人简介:
个人简介
谢尚县,华中科技大学生命科学与技术学院环境资源微生物技术研究所所长,教授,博士生导师,湖北省高层次人才项目特聘教授,华中卓越学者,楚天学者、黄鹤英才。中国微生物学会环境微生物学专业委员会委员,中国菌物学会海洋与淡水菌物学专业委员会委员,中国化工学会生物化工专委会-青年学者工作委员会委员、湖北省微生物学会常务理事和湖北省合成生物学会理事。于美国德州农工大学获得博士学位。始终致力于生物质的生物降解与转化和基于合成生物学的绿色生物制造等领域的微生物学研究。基于系统合成生物学的创新理性设计,构建木质素到生物能源、生物材料、生物医药等高值物质的多元转化平台。在《Advanced Science》、《Biomaterials》、《Trends in Biotechnology》、《Green Chemistry》等期刊上发表了30多篇关于生物质增值和微生物降解的学术论文。受邀担任BioDesign Research、Biotechnology and Applied Biochemistry、Frontiers in Energy Research、Frontiers in Bioengineering and Biotechnology等期刊副编辑以及Microbial Biotechnology、Journal of Fungi、Fermentation、Acta microbiologica Sinica等期刊特邀编辑。
报告简介:
木质素是由苯丙烷结构单元通过多种化学键交联组成的复杂芳香族高聚物。木质素的资源化利用对于生物炼制产业发展和生态环境保护具有重大意义。如何实现木质素解聚后复杂芳香族底物的高效代谢是实现木质素高效生物转化的主要瓶颈。我们利用在罗氏真养菌中建立了多元底物自增强的智能调控枢纽,对不同芳香族化合物代谢基因的表达进行智能响应型自动调控,从而有效地将木质素衍生芳香族化合物转化为PHB。首先系统分析了罗氏真养菌对不同类型木质素衍生芳香族化合物代谢能力的差异,明确了罗氏真养菌进行木质素代谢与转化的潜力和主要限制因素。为了有效地解除木质素向生物塑料生物转化过程中的限制瓶颈,我们筛选了不同来源的去甲基化基因并进行在罗氏真养菌底盘细胞中的功能和适配性分析,结果表明去甲基化功能基因的成功表达实现了罗氏真养菌对木质素衍生的含甲氧基芳烃的有效代谢。同时,我们进一步鉴定了罗氏真养菌中响应芳香族代谢核心中间体的天然基因调控元件,对其在不同木质素衍生芳香族化合物存在下的调节模式进行了表征,并通过理性设计对调控元件进行改造,成功构建了能够响应不同类型木质素基芳烃化合物的智能调控枢纽系统。利用该智能调控枢纽系统可在减轻细胞代谢负担的同时有效提升木质素转化为生物聚酯塑料的碳转化效率,在木质素等多元复杂底物的降解与高值转化中表现出巨大的应用潜力。
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