酵母胞质与过氧化物酶体双MVA途径产萜底盘
酵母胞质与过氧化物酶体双MVA途径产萜底盘是一种通过改造酿酒酵母，使其能够通过胞质和过氧化物酶体双重MVA途径生产萜类化合物的通用平台。双重MVA途径：该平台菌株在胞质和过氧化物酶体中均整合了MVA途径的拷贝，从而实现了萜类化合物生产途径的增强和多样化。
此外，研究者成功构建了一种通用的酵母平台菌株，该菌株通过胞质和过氧化物酶体双重MVA途径生产任何萜类化合物。实验结果表明，与野生型CEN·PK2-1C对照相比，该平台菌株产生的单萜香叶醇增加了94倍至0.5g/L，倍半萜α-律草烯增加了60倍至0.025g/L，三萜角鲨烯增加了35倍至0.3g/L。
本研究在先前研究的香茅醇高产菌株基础上，采用了过表达MVA途径基因、过氧化物酶体靶向、促进NADPH再生以及转运蛋白工程等系统优化策略，成功大幅提升了香茅醇产量。在100L补料分批发酵中达到556 g/L，为目前酵母中报道的最高水平。
同时，为了提高法尼烯的产量，还需要对宿主生物体的MEP和MVA途径的瓶颈基因进行工程改造。已经探索了多种宿主生物体用于法尼烯的生产，如酿酒酵母、解脂耶氏酵母、大肠杆菌和蓝细菌等。通过代谢工程和基因表达调控，这些宿主生物体被成功改造为高效的法尼烯生产细胞工厂。
与动物不同，植物通过甲基赤藓醇磷酸途径（MEP途径）和甲羟戊酸途径（MVA途径）来合成IPP和DMAPP，这两种途径的蛋白存在于不同的细胞区室，包括叶绿体、胞质、内质网和过氧化物酶体。由于许多重要的植物激素的前体物质都由MEP和MVA途径提供，因此这两条途径参与了植物生长发育的各个方面。
周雍进团队首次利用工程多形汉逊酵母实现抗******β-榄香烯的高效...
周雍进团队首次利用工程多形汉逊酵母实现抗******β-榄香烯的高效生产，补料分批发酵下产量达7 g/L。这一成果是通过一系列代谢工程策略实现的，具体包括优化甲羟戊酸（MVA）途径、增加NADPH和乙酰CoA的供应，以及下调竞争途径。优化甲羟戊酸（MVA）途径：MVA途径是合成β-榄香烯前体FPP的关键途径。
遗传操作平台构建：针对多形汉逊酵母基因编辑效率低的问题，周雍进团队强化了菌株的同源重组途径，不仅使单基因编辑效率提升了5倍，并率先实现了多基因的精准编辑，为构建甲醇酵母的细胞工厂奠定了基础。技术推广：周雍进团队已向国内外50余家单位提供了基因编辑技术，有力推动了甲醇酵母研究领域的发展。
甲基赤藓糖醇途径
甲基赤藓糖醇途径（MEP途径）是异戊二烯类化合物的核心生物合成通路，对植物生理及医药研发有重要价值。 定义与发现该途径于1993年首次被发现，广泛存在于细菌、绿藻、硅藻及高等植物的质体中，与真核生物中的甲羟戊酸途径（MVA途径）形成互补，负责异戊二烯类化合物前体物质IPP和DMAPP的生成。
萜类化合物及其衍生物的合成途径主要有甲基赤藓糖醇磷酸(MEP)途径和甲羟戊酸(MVA)途径，这类化合物是自然界中最多样化的天然产物，拥有广泛的***特性，包括抗***、***、抗寄生虫和抗过敏等。尽管其在***应用上表现出优良的效益，但大规模使用仍受到限制。
萜类化合物的生物合成 萜类化合物是植物次生代谢产物中最大的家族之一，其生成始于异戊烯焦磷酸（IPP）及其异构体二甲基烯丙基焦磷酸（DMAPP）。这两条前体分子通过2-C-甲基-D-赤藓糖醇4-磷酸（MEP）途径和甲羟戊酸（MVA）途径合成。植物拥有这两条途径，而原核生物和藻类则仅有MEP途径。
ABA的合成途径涉及2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸途径，从而合成异戊烯焦磷酸和二甲基烯基焦磷酸，这两者进一步形成C15-牻牛儿基焦磷酸，并通过farnesyl pyrophosphate进一步聚合成牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸，最终形成C40-八氢类胡萝卜素。
类胡萝卜素的合成：经过甲羟戊酸途经和甲基磷酸赤藓糖醇途经，类胡萝卜素是包含15个以内的共轭双键的多烯链的化合物。花青素的合成：花青素的生物合成是被最为广泛而又深入研究的植物次生代谢途径。
湖北大学刘莉课题组发表植物类异戊二烯生物合成途径功能、调控及进化动...
1、湖北大学刘莉课题组发表的综述文章主要阐述了植物类异戊二烯生物合成途径的功能、调控及进化动力学。以下是具体要点：功能方面：文章综述了MEP和MVA途径在植物生长发育和胁迫响应方面的研究进展。
2、年2月，湖北大学省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室-中科院昆明植物所刘莉课题组在JIPB在线发表了综述文章《An update on the function and regulation of MEP and MVA pathways and their evolutionary dynamics》。
3、类异戊二烯生物合成途径的重要性：类异戊二烯类化合物是自然界中最多样化的化合物之一，具有超过五万五千种的结构。这些化合物的合成基础是异戊烯二磷酸和二甲基烯丙基二磷酸这两种五碳原子结构。植物中类异戊二烯的合成途径：植物利用甲基赤藓醇磷酸途径和甲羟戊酸途径来合成IPP和DMAPP。
4、湖北大学刘莉课题组发表的综述文章主要阐述了植物类异戊二烯生物合成途径的功能、调控及进化动力学。以下是具体要点：功能方面：文章综述了MEP和MVA途径在植物生长发育和胁迫响应方面的研究进展。这两条途径是植物合成异戊二烯单元的主要途径，为许多重要的植物激素前体物质提供基础，从而参与植物生长发育的各个方面。
5、在2021年2月，湖北大学刘莉课题组，与中科院昆明植物所合作，揭示了An update on the function and regulation of MEP and MVA pathways and their evolutionary dynamics这一重要发现，该研究发表在JIPB在线版上(https：//onlinelibrary.wiley.com/doi/1111/jipb.13076)。
脱落酸生物合成
脱落酸的生物合成途径主要包括两个方面：一是类萜途径（terpenoid pathway），它从甲瓦龙酸（MVA）开始，经过法呢基焦磷酸（FPP）的转化，经过一系列未明确揭示的过程，最终生成脱落酸。这条途径也被称为C15直接途径，可以表示为：MVA → FPP → ABA。
叶片是脱落酸合成的主要器官。具体解释如下：传统观点与新研究的对比：过去科学界普遍认为根部是合成脱落酸的主要器官。然而，2018年中国科学院昆明植物研究所的研究推翻了这一观点，指出在干旱胁迫下，叶片是脱落酸合成的主要器官。干旱胁迫下的合成响应：当植物面临水分含量下降时，叶片中的脱落酸会迅速合成。
长期以来，根部被认为是合成脱落酸的主要器官，但中国科学院昆明植物研究所于2018年1月29日发布的新研究推翻了这一观点。 该研究证实了脱落酸在植物应对水分亏缺中的作用，并指出叶片才是脱落酸合成的主要器官。
脱落酸的生物合成途径主要包括类萜途径和类胡萝卜素途径。 类萜途径： 该途径从甲瓦龙酸开始，经过一系列反应转化为法呢基焦磷酸。 FPP再经过一系列未明确揭示的过程，最终生成脱落酸。 这条途径在高等植物中也存在，但通常不是主要的合成途径。
脱落酸是由植物的根冠和萎蔫的叶片等部位合成的。脱落酸是一种***生长的植物激素，能促使叶子脱落。它能调节植物对不同环境信号以及内源性信号的反应，影响植物的生理适应及生长发育过程。在干旱胁迫下，叶片中会快速合成脱落酸，而花和根组织中没有表现出显著增加。
从前一直都认为根部是合成脱落酸的主要器官，但于2018年1月29日中国科学院昆明植物研究所发布新消息研究证实了脱落酸（脱落酸）在植物水分亏缺响应中的作用，并指出叶片是脱落酸合成的主要器官，推翻了过去一直认为根是合成脱落酸主要器官的观点。
生物合成的方式有哪些?
1、天然化合物的主要生物合成途径有以下几种：醋酸丙二酸途径：主要合成物：负责合成脂肪酸类、酚类以及蒽醌类化合物。过程描述：通过一系列复杂的酶促反应，将简单的前体物质转化为复杂的天然产物。桂皮酸途径：主要合成物：是合成具有C6C3骨架化合物的关键路径之一，如香豆素、木脂素等。
2、天然化合物的生物合成途径多种多样，主要包括以下几种主要类型：醋酸丙二酸途径：主要功能：合成脂肪酸类、酚类以及蒽醌类化合物。存在范围：这些化合物在植物中广泛存在，具有多种生物学功能。甲戊二羟酸途径：主要功能：生成萜类和甾体类化合物。
3、主要途径：RNA主要在细胞质中，特别是在拟核表面进行生物合成。拟核是原核生物中遗传物质DNA存在的主要区域，虽然它没有核膜包围，但RNA的合成确实与拟核密切相关。合成过程：在拟核表面，DNA通过转录过程合成RNA。随后，这些RNA会被转运到核糖体处，参与蛋白质的合成。
