马延和介绍了这一科研过程。他说，农作物通过光合作用，将太阳光能、二氧化碳和水转化为淀粉。不依赖植物的光合作用合成淀粉，是科学家多年来的一个梦想。“太阳能传递到淀粉的本质是碳还原并逐步从简单分子聚合到复杂分子的生化过程。科研人员根据合成生物学理念，自下而上设计了淀粉合成生化途径。”首先从海量的生物...
中国科学院天津工业生物技术研究所成立于2012年,马延和参与筹建并担任第一任所长。二氧化碳合成淀粉是他上任后,举全所之力推动的重大项目。最终,天津工业生物技术研究所联合大连化物所,通过合成生物学手段,首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。 之前...
“植物合成淀粉的化学本质就是太阳能还原碳，然后逐步从简单的分子聚合到复杂分子的生化过程。”根据合成生物学的理念，马延和带领团队抽提植物淀粉合成的化学本质，从头设计淀粉合成的代谢途径，重构太阳能到淀粉化学能的能量传递路线，希望实现设计自然、超越自然的目标。马延和首先按照还原、缩合、聚合简单反应的途径的...
在马延和看来，生命科学在向系统化、定量化、工程化的方向发展，生物体的可预测、可调控、可再造将成为现实，为生物技术发展提供了前所未有的知识环境。“系统生物学、合成生物学、基因编辑、人工智能等将促进工业生物技术的快速发展，为解决健康、食品、能源、资源和环境问题提供了新机遇。”他说。生物制造前景广阔，...
因此,该研究成果建立了一种从二氧化碳、甲醇、甲醛等碳一化合物合成己糖方法,实现了较高转化效率与精准可控构型的已糖人工合成,将为从非生物质原料转化形成多样性的人工糖产物提供一种可能性。 人工己糖合成路线设计 相关研究结果于2023年8月16日发表在了《科学通报》(Science Bulletin)上。论文题为: De novo arti...
合成生物学被认为是影响未来的颠覆性技术。模拟自然作物光合作用,重新设计生命合成代谢过程,设计人工生物系统不依赖植物种植进行淀粉制造,潜藏着惊人的变革前景。的确,这条路线存在很多的不确定性,科学问题复杂、技术路线不清、瓶颈问题难测;但是,科学研究就需要大胆的实践、勇闯无人区。
因此,该研究初步证明了自下而上生物合成基本前体F6P的线性、最低ATP消耗和最短途径的成功操作,F6P已被确定为合成结构多样的单、寡糖和多糖及其衍生物的关键前体。此外,通过将F6P合成途径与化学CO2还原、酶异构化和去磷酸化反应相结合,...
中国科学院天津工业生物技术研究所功能糖与天然活性物质研究团队围绕上述问题和挑战,基于碳素缩合、异构、脱磷等酶促反应,与中国科学院大连化学物理研究所合作,建立了化学-酶级联转化二氧化碳合成己糖人工合成途径,通过酶分子改造技术提升了天然酶活性、底物特异性等催化性能,构建了碳一-碳三-碳六三个功能模块,体外实现...
合成生物学被认为是影响未来的颠覆性技术。模拟自然作物光合作用,重新设计生命合成代谢过程,设计人工生物系统不依赖植物种植进行淀粉制造,潜藏着惊人的变革前景。的确,这条路线存在很多的不确定性,科学问题复杂、技术路线不清、瓶颈问题难测;但是,科学研究就需要大胆的实践、勇闯无人区。
中国科学院天津工业生物技术研究所马延和研究员带领团队,采用一种类似“搭积木”的方式,构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径,在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成,人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍。理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉量。#微博...