近期,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食物與營(yíng)養(yǎng)發(fā)展研究所食物資源監(jiān)測(cè)與營(yíng)養(yǎng)健康評(píng)價(jià)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過篩選挖掘山羊奶、牦牛奶、水牛奶等特種高值奶中乳清蛋白質(zhì)組和乳脂球膜蛋白質(zhì)組中的特征功能組分及其潛在營(yíng)養(yǎng)健康功效,與牛奶對(duì)應(yīng)蛋白質(zhì)組進(jìn)行比較,獲得特征差異表達(dá)蛋白,構(gòu)建特種奶營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)方法,為不同類別奶的利用提供數(shù)據(jù)和理論支撐。相關(guān)研究成果發(fā)表在《食品化學(xué)(Food Chemistry)》上。
該研究在牛奶、山羊奶、牦牛奶以及水牛奶中鑒定了1292個(gè)MFGM蛋白和686個(gè)乳清蛋白,不同奶源中均存在獨(dú)特的蛋白質(zhì)參與不同的生物學(xué)功能。研究還發(fā)現(xiàn),可以通過ALB、TF、CSN1S1和GLYCAM1這四種蛋白質(zhì)的含量進(jìn)行乳制品來源的鑒定。同時(shí),該研究進(jìn)一步加深了對(duì)不同類別奶中乳蛋白組成及其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)差異的理解,為乳制品和特殊功能食品的進(jìn)一步研發(fā)提供了依據(jù)。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所微生物智能設(shè)計(jì)與合成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)開發(fā)出一種在真菌中實(shí)現(xiàn)多順反子表達(dá)的系統(tǒng),提升了真核細(xì)胞工廠合成工農(nóng)業(yè)高價(jià)值化學(xué)品的原創(chuàng)設(shè)計(jì)能力。近日,相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然通訊(Nature Communications)》上。
合成生物學(xué)能夠重新編程細(xì)胞,構(gòu)建細(xì)胞工廠,高效生產(chǎn)臨床和農(nóng)用藥物、工業(yè)化學(xué)品和生物燃料,減少對(duì)環(huán)境的壓力,并有助于向可持續(xù)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)過渡。在真核生物中,外源基因的轉(zhuǎn)入需要選用特異的調(diào)節(jié)因子、啟動(dòng)子和終止子等轉(zhuǎn)錄表達(dá)元件,對(duì)代謝物生物合成途徑的重構(gòu)步驟較為繁復(fù),并且不易預(yù)測(cè)和控制轉(zhuǎn)入基因的表達(dá)。
為應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn),科研人員開發(fā)了真菌多順反子表達(dá)系統(tǒng)。無需使用外源啟動(dòng)子及調(diào)控元件,通過選擇已表征的宿主內(nèi)源“驅(qū)動(dòng)”基因,可預(yù)知轉(zhuǎn)入合成途徑的每個(gè)基因的表達(dá)水平,進(jìn)而可以在真菌中自動(dòng)化重構(gòu)代謝物生物合成途徑。利用該系統(tǒng),在釀酒酵母中精確表達(dá)了羅漢果醇生物合成途徑的13個(gè)基因,實(shí)現(xiàn)了高價(jià)值化合物的高效合成。目前,該系統(tǒng)已申請(qǐng)國(guó)際專利,并在玉米和果蠅等高等真核生物中進(jìn)行了驗(yàn)證,在動(dòng)植物生物育種中具有良好的應(yīng)用前景。