Eliciting novel microbial phenotypes through transcriptional, degradation, and translational engineering

通过转录、降解和转化工程引发新的微生物表型

基本信息

项目摘要

Biotechnology ProgramDivision of Chemical, Bioengineering, Environmental, and Transport SystemsEliciting Novel Microbial Phenotypes through Transcriptional, Degradation, and Translational EngineeringGregory StephanopoulosMassachusetts Institute of TechnologyCBET-0730238The goal of this research is to select members of the transcription and translation machinery in order to enrich the repertoire of global regulators by which new, otherwise unreachable, phenotypes can be elicited in prokaryotic cells. Methods to quantify the diversity of libraries resulting from the engineering of various regulators and their combinations will be developed as means of guiding the phenotype improvement process to the most promising candidate regulators. Finally, a series of specially designed experiments will elucidate the mechanism by which mutant regulators interact with the native machinery of the host cell in eliciting the new phenotypes. The intellectual merit of this research lies in advancing the fundamental understanding of the transcription mechanism and its interaction with mutant regulators of global intracellular reach. Additionally, it will elucidate transcriptional regulation by identifying direct and indirect molecular interactions by which gene expression is affected. Perhaps the most lasting impact will be the realization that many cellular phenotypes are the collective property of many genes and, as such, should be optimized by more creative methods than single gene modulation, like global regulator engineering proposed herein. The broader impact of the research is the opening of a new, totally unexplored, avenue to phenotype elicitation and strain improvement. This is of particular importance when one considers the specific phenotypes of tolerance to toxic compounds. As a model system, tolerance of E. coli to ethanol and other toxic byproducts of biomass hydrolysis will be studied. By engineering more tolerant strains, an overall biomass-to-biofuels conversion process will be substantially improved. Other biotechnological processes presently impaired from limited tolerances could similarly benefit from this research.
生物技术计划化学、生物工程、环境和运输系统司通过转录、降解和翻译工程获得新的微生物表型格雷戈里·斯蒂芬诺普洛斯麻省理工学院CBET-0730238这项研究的目标是选择转录和翻译机制的成员,以丰富全球调控器库,从而在原核细胞中诱导出原本无法达到的新的表型。将开发量化不同调节剂及其组合工程产生的文库多样性的方法,作为指导最有希望的候选调节剂的表型改进过程的手段。最后,一系列专门设计的实验将阐明突变调节器与宿主细胞的固有机制相互作用产生新的表型的机制。这项研究的智力价值在于促进了对转录机制及其与全球细胞内范围突变调节因子相互作用的基本理解。此外,它还将通过确定影响基因表达的直接和间接分子相互作用来阐明转录调控。也许最持久的影响将是认识到许多细胞表型是许多基因的集体属性,因此,应该通过更具创造性的方法来优化,而不是像这里提出的全球调控工程那样的单基因调控。这项研究的更广泛的影响是开辟了一条全新的、完全未被探索的、表型诱导和菌株改良的途径。当人们考虑到对有毒化合物耐受性的特定表型时,这一点尤其重要。作为一个模型系统,将研究大肠杆菌对乙醇和其他生物质水解有毒副产物的耐受性。通过设计更耐受的菌株,整个生物质转化为生物燃料的过程将得到实质性改善。目前因耐受性有限而受损的其他生物技术过程也同样可以从这项研究中受益。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Gregory Stephanopoulos其他文献

Engineering carbon source division of labor for efficient α-carotene production in emCorynebacterium glutamicum/em
工程碳源分工,用于在谷氨酰胺/EM中的高效α-胡萝卜素产生的生产
  • DOI:
    10.1016/j.ymben.2024.06.008
  • 发表时间:
    2024-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.800
  • 作者:
    Kai Li;Cheng Li;Chen-Guang Liu;Xin-Qing Zhao;Ruiwen Ou;Charles A. Swofford;Feng-Wu Bai;Gregory Stephanopoulos;Anthony J. Sinskey
  • 通讯作者:
    Anthony J. Sinskey
Database Mining Tools for Bioprocess Analysis
  • DOI:
    10.1016/s1474-6670(17)40219-9
  • 发表时间:
    1998-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Roy T. Kamimura;Silvio Bicciato;Hiroshi Shimizu;Gregory Stephanopoulos
  • 通讯作者:
    Gregory Stephanopoulos
Quantifying the demand for central carbon metabolism precursors for biosynthesis in proliferating cells
  • DOI:
    10.1186/2049-3002-2-s1-p35
  • 发表时间:
    2014-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.300
  • 作者:
    Mark Keibler;Thomas Wasylenko;Joanne Kelleher;Gregory Stephanopoulos
  • 通讯作者:
    Gregory Stephanopoulos
After a decade of progress, an expanded role for metabolic engineering.
经过十年的进步,代谢工程的作用不断扩大。
Emerging Directions in Computer Applications to Biotechnology: Upgrading the Information Content of Biological Data
  • DOI:
    10.1016/s1474-6670(17)40152-2
  • 发表时间:
    1998-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Gregory Stephanopoulos
  • 通讯作者:
    Gregory Stephanopoulos

Gregory Stephanopoulos的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Gregory Stephanopoulos', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Multidimensional single-cell phenotyping for elucidating genome to phenome relationships
合作研究:用于阐明基因组与表型关系的多维单细胞表型分析
  • 批准号:
    2041555
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
ME: Metabolic Engineering of Photosynthetic Bacteria for Enhanced Carbon Fixation and Product Synthesis
ME:用于增强碳固定和产品合成的光合细菌代谢工程
  • 批准号:
    0331364
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
U.S.-Japan Cooperative Science: Metabolic Engineering of Carbon Fixation and Utilization by Cyanobacteria
美日合作科学:蓝藻固碳与利用的代谢工程
  • 批准号:
    9910036
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Metabolic Engineering of Carbon Fixation and Utilization for Biopolymer Production by Cyanobacteria (TSE99-B)
蓝藻生物聚合物生产中碳固定和利用的代谢工程(TSE99-B)
  • 批准号:
    9985421
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Metabolic Engineering of Central Carbon Metabolic Pathways
中心碳代谢途径的代谢工程
  • 批准号:
    9634569
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Support for Metabolic Engineering Conference
支持代谢工程会议
  • 批准号:
    9612506
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Application of Metabolic Engineering to Amino Acid Overproduction
代谢工程在氨基酸过量生产中的应用
  • 批准号:
    9311509
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Presidential Young Investigator Award: Process BiocatalysisResearch
总统青年研究员奖:过程生物催化研究
  • 批准号:
    8514729
  • 财政年份:
    1985
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Presidential Young Investigator Award: Process Biocatalysis Research
总统青年研究员奖:过程生物催化研究
  • 批准号:
    8352314
  • 财政年份:
    1984
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Research Equipment: Equipment for Biochemical Engineering Laboratory
研究设备: 生化工程实验室设备
  • 批准号:
    8406065
  • 财政年份:
    1984
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Novel-miR-1134调控LHCGR的表达介导拟 穴青蟹卵巢发育的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
novel-miR75靶向OPR2,CA2和STK基因调控人参真菌胁迫响应的分子机制研究
  • 批准号:
    82304677
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
海南广藿香Novel17-GSO1响应p-HBA调控连作障碍的分子机制
  • 批准号:
    82304658
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
白术多糖通过novel-mir2双靶向TRADD/MLKL缓解免疫抑制雏鹅的胸腺程序性坏死
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
novel-miR-59靶向HMGAs介导儿童早衰症细胞衰老的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
novel_circ_008138/rno-miR-374-3p/SFRP4调控Wnt信号通路参与先天性肛门直肠畸形发生的分子机制研究
  • 批准号:
    82070530
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
miRNA-novel-272通过靶向半乳糖凝集素3调控牙鲆肠道上皮细胞炎症反应的机制研究
  • 批准号:
    32002421
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
m6A修饰介导的lncRNA WEE2-AS1转录后novel-pri-miRNA剪切机制在胶质瘤恶性进展中的作用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
miRNA/novel_167靶向抑制Dmrt1的表达在红鳍东方鲀性别分化过程中的功能研究
  • 批准号:
    31902347
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Role of intestinal serotonin transporter in post traumatic stress disorder
肠道血清素转运蛋白在创伤后应激障碍中的作用
  • 批准号:
    10590033
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
EAGER: Fertilizing the Tree of Life with novel taxa from deep-sea vent microbial metagenomes collected over time and space
EAGER:用随时间和空间收集的深海喷口微生物宏基因组中的新类群为生命之树施肥
  • 批准号:
    2409507
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Presymptom: development of a novel machine-learning-derived diagnostic test to rule out infection to enable enhanced clinical care and better targeted anti-microbial use
症状前:开发一种新型的机器学习诊断测试来排除感染,从而加强临床护理和更有针对性的抗菌药物使用
  • 批准号:
    10089281
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Investment Accelerator
A novel microbial process breaking through the nitrogen cycling
突破氮循环的新型微生物过程
  • 批准号:
    DP230101340
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Molecular basis of glycan recognition by T and B cells
T 和 B 细胞识别聚糖的分子基础
  • 批准号:
    10549648
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
MAIT cells in lupus skin disease and photosensitivity
MAIT 细胞在狼疮皮肤病和光敏性中的作用
  • 批准号:
    10556664
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Gut microbiome-mediated differences within the pre-malignant mammary tissue environment enhance early breast tumor metastasis
恶变前乳腺组织环境中肠道微生物介导的差异增强了早期乳腺肿瘤转移
  • 批准号:
    10594667
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Data Science and Statistics Core
数据科学和统计核心
  • 批准号:
    10549489
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Collaborative Research: Applying a novel approach to link microbial growth efficiency, function and energy transfer in the ocean
合作研究:应用一种新方法将海洋中微生物的生长效率、功能和能量转移联系起来
  • 批准号:
    2219796
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Targeting host lipid metabolism to limit tissue damage in necrotizing fasciitis
靶向宿主脂质代谢以限制坏死性筋膜炎的组织损伤
  • 批准号:
    10639904
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了