细菌在全球碘生物地球化学循环中的关键和多样化作用

碘(Iodine, I)是一种对人类健康和环境具有重要意义的微量元素。它是人体甲状腺激素(如甲状腺素T4和三碘甲状腺原氨酸T3)的主要成分,直接影响甲状腺功能。然而,全球约有19亿人受到碘缺乏症(Iodine Deficiency Disorder, IDD)的影响,症状包括甲状腺肿大(Goiter)和克汀病(Cretinism)。虽然通过食盐加碘和食品强化可以有效预防IDD,但过量摄入碘也会导致甲状腺功能亢进或减退。此外,放射性碘同位素(如131I和129I)对人类健康构成严重威胁,尤其是在核事故或核武器生产过程中释放的放射性碘,可能引发甲状腺癌等疾病。 在自然界中,碘主要以碘酸盐(Iodate, IO3-)、碘化物(Iodide, I-)和有机碘(Organic Iodine, Org-...

通过代谢工程和生物催化实现高产量的卟啉生产

通过代谢工程和生物催化实现高产量的卟啉生产

本研究发表在 Nature Biotechnology 杂志,doi为10.1038/s41587-024-02267-3。本文的通讯作者是来自华东理工大学的陈海宏、王耀宏等,发表日期为2024年4月26日。文章研究了通过代谢工程和生物催化进行高产叶绿素的生产。 研究背景 叶绿素及其衍生物在医学、食品、能源和材料领域具有广泛应用,但高效生产这些化合物面临巨大挑战。研究人员利用紫色非硫光合细菌 Rhodobacter sphaeroides 作为有效的细胞工厂,并通过酶催化结合代谢工程来生产叶绿素化合物。 研究过程 流程设计 研究流程包括基因编辑、发酵促进、代谢调节与酶催化等步骤。 基因编辑 研究团队通过基因组范围的CRISPRi筛选在 R. sphaeroides 中发现目标基因heMN,这...