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　　陳峰課題組在微藻混合培養(yǎng)機(jī)制等研究中取得重要進(jìn)展

　　《Scientific Reports》2015年10月7日在線刊登了北京大學(xué)工學(xué)院陳峰">陳峰課題組的研究論文“Light attenuates lipid accumulation while enhancing cell proliferation and starch synthesis in the glucose-fed oleaginous microalga Chlorella zofingiensis”。該論文在小球藻混合培養(yǎng)機(jī)制中有重要新發(fā)現(xiàn)。

　　微藻在新能源領(lǐng)域和食品與生物工業(yè)中的應(yīng)用極具前景，而高效培養(yǎng)方式是解決微藻產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。多年來(lái)，人們?cè)噲D通過(guò)對(duì)光生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)優(yōu)化，提高光合效率，從而增加微藻產(chǎn)量，但是效果并不顯著。而某些微藻，如極具應(yīng)用前景的小球藻，既能夠通過(guò)光合作用生長(zhǎng)，也可以利用有機(jī)碳源生長(zhǎng)，尤其在富含有機(jī)物的環(huán)境中，小球藻的生長(zhǎng)速率快于單純光自養(yǎng)數(shù)倍，甚至數(shù)十倍。這種特性使微藻細(xì)胞的高密度培養(yǎng)成為可能。

　　在葡萄糖環(huán)境下，光通過(guò)促進(jìn)藻細(xì)胞分裂獲得較高的生長(zhǎng)速率，同時(shí)生物量的積累效率也高于異養(yǎng)(無(wú)光照)，但是光照可以抑制與脂肪酸合成相關(guān)基因的表達(dá)，并誘導(dǎo)更多碳流向淀粉合成轉(zhuǎn)化，從而降低細(xì)胞內(nèi)油脂合成效率。該研究結(jié)果揭示了光照在小球藻高效混合培養(yǎng)中的雙向效果及內(nèi)在機(jī)制，為工程化培養(yǎng)小球藻提供理論依據(jù)。

　　此外，最近美國(guó)化學(xué)會(huì)(ACS)期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》刊登了陳峰">陳峰課題組在微藻多不飽和脂肪酸合成調(diào)控方面的另一成果“Sesamol enhances cell growth and the biosynthesis and accumulation of docosahexaenoic acid in the microalga Crypthecodinium cohnii”(2015，63，5640-5645)。該研究創(chuàng)新性的利用抗氧化劑(芝麻酚)降低海洋微藻Crypthecodinium cohnii細(xì)胞中ROS水平，從而提高藻細(xì)胞密度及二十二碳六烯酸(DHA)的合成。該結(jié)果為微藻DHA工業(yè)的優(yōu)化提供了新思路。

　　在上游藻種的分子遺傳方面，陳峰">陳峰課題組也取得了重要進(jìn)展。微藻領(lǐng)域的權(quán)威雜志《Algal Research》近期報(bào)道了陳峰">陳峰課題組的又一研究性論文“Development of a stable genetic system for Chlorella vulgaris—A promising green alga for CO2 biomitigation”(2015，12，134-141)。該研究通過(guò)分子遺傳標(biāo)記篩選，利用PEG轉(zhuǎn)化法首次將報(bào)告基因——增強(qiáng)型綠色熒光蛋白(EGFP)基因?qū)氲叫∏蛟寤蚪M中，成功建立了一套穩(wěn)定有效的小球藻外源基因轉(zhuǎn)化體系。該遺傳體系的建立，可為今后通過(guò)分子改造技術(shù)提高小球藻的光合固碳能力、實(shí)質(zhì)性的解決其光合效率的瓶頸問(wèn)題提供良好的研究基礎(chǔ)。同時(shí)，報(bào)告基因EGFP在活體藻細(xì)胞中的可見(jiàn)表達(dá)，亦為微藻細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的蛋白質(zhì)亞細(xì)胞定位研究提供一定的思路及啟示。

　　上述三項(xiàng)研究的第一作者分別為博士后陳天鵬，博士生劉賓及博士生楊博，通訊作者均為陳峰">陳峰。該項(xiàng)目得到國(guó)家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目、國(guó)家科技部“863”項(xiàng)目、國(guó)家海洋局公益項(xiàng)目及北京大學(xué)“985”項(xiàng)目的資助。

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