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【学术讲座】刘进研究员讲授微藻甘油三酯和高值产物的生物合成及应用启示

4月28日下午3点在威尼人登录网址504学术报告厅,北京大学工学院能源与资源工程系PI,北大能源研究院双聘PI,刘进老师带来了一场题为“微藻甘油三酯和高值产物的生物合成及应用启示”的学术报告。

刘老师作为北京大学工学院微藻生物技术创新课题组负责人,一直致力于通过交叉学科前沿科学技术开展藻类资源的基础及应用研究。微藻已被应用于多种领域,包括工业,能源,食品、饲料和燃料等。在本次报告中,刘老师为大家介绍了其在微藻中有关脂类生成(甘油三酯合成)和高附加值产物合成的最新工作,以及为改善目标产品的生产而进行的工程。

首先,刘老师从生物柴油能源问题引入,微藻作为生产柴油第三代来源,因其光合效率快,油脂含量高,从而提供了一种解决能源问题的途径。随后,刘老师又讲解了微藻的固碳产油能力,在微藻的作用下从二氧化碳到生物柴油这一过程成为可能,这不仅可以重新利用工业产生的废气,也能产生生物柴油,实现双重效益。刘老师介绍道,微藻生物量和产物产量取决于培养条件,与此同时也可以通过调节代谢途径来提高。另外,从分子水平解析微藻脂质代谢途径,为能源微藻基因改造提供了一些理论依据。

在此基础上,刘老师又讲解了藻类油脂生物合成途径,以及操控DGAT酶在代谢中的作用。通过操纵DGAT可以提高甘油三酯的含量,而后合成EPA,同时提高EPA的比重,增加高值产物的产量。此外,刘老师指出,关于藻类DGAT研究主要考虑几个问题,包括“你是谁”(即生物信息学分析),“你有什么用”(即功能互补、体外以及体内功能分析),“你从哪儿来”(即微藻种类和亚细胞定位研究)和“你要去哪儿”(即过表达/异源表达、工程应用)。

在合成TAG和虾青素方面,刘老师又介绍了缺氮诱导下的TAG和虾青素合成调控机制,并讲述了提高其含量的代谢工程策略以及面临的挑战。最后,刘老师讲述了合成产物的储存位置问题,刘老师表示储存在油脂中具有许多优点,主要包括储存空间大、保护作用好等。

精彩的报告结束后,同学们积极向刘老师提问交流,老师就探测蛋白质合成位置、如何进行基因裁剪和移接以及虾青素与超氧化物歧化酶SOD之间关系等等问题给出了详细解答。通过此次讲座,同学们受益良多,就微藻甘油三酯和高值产物的生物合成及应用方面进行了更加深入的思考。


文本:钱婧、尹志红

供图:冯文佩、钱婧、尹志红