一碳气体 (如CO2、CO) 作为重要的游离性碳资源，储量丰富，主要来源于石化和冶炼企业排放的尾气，以及生物质、城市固废等加工处理后产生的合成气。利用固碳微生物将一碳气体转化为各类大宗化学品、生物燃料和微生物蛋白等，不仅可有效降低现有生物制造产业的原料成本，且有助于缓解一碳废气排放引发的环境问题，对工业和社会的可持续发展具有重要意义。食气梭菌是厌氧梭状芽胞杆菌属的一类重要化能固碳微生物。它们通过伍德—永...
作为深海生态系统的典型代表，冷泉和热液口拥有极端复杂的环境条件，但却支持着丰富的生物多样性。诸如深海贻贝等深海底栖动物被认为是由其在浅海生活的祖先进化而来。近年来，基因组进化和微生物共生等研究揭示了这些物种的环境适应机制。然而，生物在进入深海的早期阶段如何适应极端环境，仍未充分了解。近日，青岛能源所单细胞中心与中国科学院海洋研究所深海极端环境与生命过程研究中心合作，通过将浅海贻贝（Mytilus gallo...
微生物及其合成的各种酶支撑着生物圈中诸多关键的生态过程。如何从环境中高效地识别与挖掘具有特定原位代谢功能的细胞和酶，是微生物组科学与产业长期以来的一个热点和难点。近日，青岛能源所联合自然资源部第一海洋研究所、山东大学、青岛星赛生物科技有限公司等单位，合作开发了FISH-scRACS-seq（荧光原位杂交介导的拉曼激活单细胞分选与测序）技术，能够“物种-代谢”双靶向性地从环境样品中直接识别和挖掘功能单细胞及其编...
芳香胺的氨基氧化反应是制备高值含氮化合物的重要途径，其一电子氧化产物偶氮苯和二电子氧化产物亚硝基苯、硝基苯在医药、染料和食品添加剂等行业具有重要价值。传统的化学催化方法往往面临反应条件苛刻和环境污染等问题，随着多种类型芳胺氧化酶的发掘和改造，虽然国内外多个研究团队在酶促芳胺选择性氧化方面取得了重要进展，但通过精确调控芳胺化合物的氨基自由基反应性，进而实现对不同含氮氧化产物的选择性生成，仍十分具...
硝基化合物作为一种关键的合成中间体，广泛存在于药物、炸药、农药和各种有机染料等重要的化合物中。“混合酸”法是工业上制备硝基化合物最成熟的方法之一，通过硫酸促使硝酸质子化，释放出高反应活性的硝酰阳离子NO2+。然而，该方法在反应过程中会产生大量废酸和废水，对环境带来巨大挑战。尽管近年来在生产技术上取得了一定进展，但硝基化合物的工业制备仍然存在反应条件苛刻、选择性差以及环境污染严重等问题。相比传统的化...
生物有机体为适应地球自转产生的昼夜更替，形成了一种内在节律性的生命活动，即生物钟（Circadian Clock）。生物凭借生物钟可感受外界环境的周期性变化，并调节自身生理活动以适应这种周期性变化。生物钟对细胞基因表达、信号转导以及细胞新陈代谢等过程有着至关重要的调控意义。蓝细菌作为一种光能驱动的合成生物学重要底盘细胞，也是捕获和转化二氧化碳的重要微生物，它能够利用光能将二氧化碳高效转化为高附加值的生物基产品...
藻类是海洋碳汇与气候变化的重要调控者。目前藻类的碳汇途径被认为以生物泵（BP）方式为主，即藻源的颗粒有机碳（POC）被输送到1千米以下的深海后，才能与大气隔离以实现长久储碳作用。此外，微生物可利用藻类生长过程中释放的大量溶解有机碳（DOC），以“微型生物碳泵（MCP）”机制形成可被长期储存的惰性溶解有机碳（RDOC），发挥碳汇作用。在海洋中藻菌之间难以分隔，而真光层中以活的藻类与微生物为主体，藻菌之间无时无刻...
转录后调控是细菌控制基因表达的重要方式，使细菌能够快速响应环境变化和压力刺激。细菌的5′非翻译区（5′ UTR）中包含大量的转录后调控元件，如核糖开关、RNA温度计、sRNA等。这些元件可以通过调节转录终止过程、翻译起始过程和mRNA的稳定性，从而在转录后水平调控基因的表达。因此，探索5′ UTR来源的调节元件及其调节机制对于其在合成生物学和代谢工程中的应用至关重要。近日，青岛能源所先进生物炼制与合成研究组在Biotec...
近日，青岛能源所单细胞中心与宝洁新加坡创新研发中心、青岛星赛生物科技有限公司合作，成功开发出一种基于微流控芯片的实验进化系统。该系统能够快速建立高密度细胞群体，诱导微生物的群体感应，将微生物耐药性的进化时间由传统方法的数周到数月缩短为48小时以内，为新型抗生素、防腐剂等抗菌药物的筛选，以及耐药性风险评估提供了全新工具。相关成果发表于国际权威期刊《分析化学》（Analytical Chemistry）。图1 基于芯片的...
2024年11月21日是“世界胰腺癌日”。胰腺癌因其恶性程度高、早期发现困难、治疗效果有限、并发症严重以及病因复杂等特点，被称为“癌中之王”。癌症转移是导致患者预后不佳的主要原因之一，如何快速、精准评估肿瘤转移潜力成为医学界亟待攻克的难题。近日，青岛能源所单细胞中心与青岛大学青岛医学院合作，结合单细胞拉曼光谱与机器学习，推出一种全新的肿瘤转移潜力评估工具——拉曼组指导的肿瘤转移指数（Ramanome-based meta...
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