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[00897595]基于宏基因组技术的新型纤维素酶基因的发现和酶功能研究

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类型: 非专利

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技术详细介绍

1.课题来源与背景:该项目获得了国家“863”计划、国家自然科学基金、国家国际科技合作重点项目计划及教育部新世纪优秀人才支持计划的资助。纤维素是地球上最丰富的可再生的生物质资源,纤维素的有效利用对于解决世界能源危机、粮食短缺、环境污染等问题具有重要意义。中国纤维素资源十分丰富,但大部分纤维素未被有效利用。纤维素的酶法降解是生物精炼的关键环节,其产物葡萄糖可作为重要的工业原料生产化工产品如乙醇、丙酮等。纤维素酶还可广泛应用于饲料、食品、纺织、造纸、酿酒等行业。2.研究目的与意义:未培养微生物中蕴藏着大量的未被人类发掘的基因资源包括纤维素酶基因资源,该项目通过构建环境样品未培养微生物的宏基因组文库,筛选得到多个新型的纤维素酶基因并通过对重组纤维素酶特性的研究,发现了新特性的纤维素酶,对认识纤维素酶及其基因的多样性、获得高活力的纤维素酶具有重要意义。3.主要论点与论据:该项目利用宏基因组技术,在未培养微生物新的纤维素酶基因的发掘和酶功能鉴定方面开展了较系统的研究,建立了未培养微生物研究的技术平台,构建了四种环境样品的高质量的宏基因组文库,从中筛选、鉴定了27个有自主知识产权的新的纤维素酶基因,鉴定了7个新纤维素酶的功能和酶学特性,发现了新特性的纤维素酶。4.创见与创新:该项目首次采用宏基因组技术从兔子盲肠内容物中克隆新的纤维素酶基因,并对兔子盲肠中微生物纤维素酶的多样性进行了分析。首次初步阐述了水牛瘤胃中微生物纤维素酶的多样性,发现了瘤胃微生物纤维素酶的耐酸特性。首次采用了宏基因组技术对堆肥及造纸废水纸浆沉淀物的未培养微生物的纤维素酶基因进行了克隆,发现了堆肥微生物的一个适冷性的纤维素酶。5.社会经济效益,存在的问题:该项目属于基础理论研究成果,通过该项目的研究,获授权国家发明专利5项。发表学术论文11篇,其中5篇被SCI收录。该项目的总体处于国际先进水平,但仍需进一步加强对纤维素酶的应用基础和应用技术研究。
1.课题来源与背景:该项目获得了国家“863”计划、国家自然科学基金、国家国际科技合作重点项目计划及教育部新世纪优秀人才支持计划的资助。纤维素是地球上最丰富的可再生的生物质资源,纤维素的有效利用对于解决世界能源危机、粮食短缺、环境污染等问题具有重要意义。中国纤维素资源十分丰富,但大部分纤维素未被有效利用。纤维素的酶法降解是生物精炼的关键环节,其产物葡萄糖可作为重要的工业原料生产化工产品如乙醇、丙酮等。纤维素酶还可广泛应用于饲料、食品、纺织、造纸、酿酒等行业。2.研究目的与意义:未培养微生物中蕴藏着大量的未被人类发掘的基因资源包括纤维素酶基因资源,该项目通过构建环境样品未培养微生物的宏基因组文库,筛选得到多个新型的纤维素酶基因并通过对重组纤维素酶特性的研究,发现了新特性的纤维素酶,对认识纤维素酶及其基因的多样性、获得高活力的纤维素酶具有重要意义。3.主要论点与论据:该项目利用宏基因组技术,在未培养微生物新的纤维素酶基因的发掘和酶功能鉴定方面开展了较系统的研究,建立了未培养微生物研究的技术平台,构建了四种环境样品的高质量的宏基因组文库,从中筛选、鉴定了27个有自主知识产权的新的纤维素酶基因,鉴定了7个新纤维素酶的功能和酶学特性,发现了新特性的纤维素酶。4.创见与创新:该项目首次采用宏基因组技术从兔子盲肠内容物中克隆新的纤维素酶基因,并对兔子盲肠中微生物纤维素酶的多样性进行了分析。首次初步阐述了水牛瘤胃中微生物纤维素酶的多样性,发现了瘤胃微生物纤维素酶的耐酸特性。首次采用了宏基因组技术对堆肥及造纸废水纸浆沉淀物的未培养微生物的纤维素酶基因进行了克隆,发现了堆肥微生物的一个适冷性的纤维素酶。5.社会经济效益,存在的问题:该项目属于基础理论研究成果,通过该项目的研究,获授权国家发明专利5项。发表学术论文11篇,其中5篇被SCI收录。该项目的总体处于国际先进水平,但仍需进一步加强对纤维素酶的应用基础和应用技术研究。

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