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SSB | 厦门大学方柏山课题组:农药残留策略:从化学到合成生物学 精选

已有 3250 次阅读 2023-5-10 09:21 |系统分类:论文交流

PART 01

研究内容简介


在过去的50年里,人们对农药的需求和使用都出现了巨大的增长。然而,农药在没有干预的情况下很难完全降解,因此农药残留可能在许多方面对非目标生物构成持续的威胁。针对农药产品滥用和环境中农药残留过多的问题,化学和生物降解方法得到了广泛的发展,但规模较小,不足以解决这一污染。近年来,以合成生物学原理为指导的生物降解工具得到了进一步的研究,为农药降解铺平了道路。结合定制化设计策略和标准化装配模式,多维度降解工程菌已成为农药残留降解的有效工具。本综述介绍了不同农药的作用机理和危害,总结了目前在农药残留降解中的应用方法,讨论了合成生物学在农药残留降解中的优势、应用和前景,以“Degradation strategies of pesticide residue: From chemicals to synthetic biology”为题发表在Synthetic and Systems Biotechnology期刊上。


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Fig. 1. Mechanisms of pesticides. (A) Ach: acetylcholine; AchR: acetylcholine receptors; VGSC: voltage-gated sodium channel. (D) AchE: acetylcholinesterase; CIC: chloride channels.



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Fig. 2. Harm of pesticide residue to ecology and environment.


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Fig. 3. Photochemical degradation pathways of pyrethroids.


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Fig. 4. Chemical degradation and biological degradation. Pesticides can be degraded into harmless molecules through multiple chemical degradation methods mentioned above while enzymes can degrade pesticides transported into the cell step by step. When pesticides can't be degraded completely by chemical methods, intermediates still can be transported into the cell and end up with harmless molecules.


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Fig. 5. Various ways used by microorganisms to metabolize imidacloprid.


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Fig. 6. Diagrammatic of a surface display system using INP.


PART02
文章信息

Degradation strategies of pesticide residue: From chemicals to synthetic biology


Bi Ruomeng, Ou Meihao, Zhou Siru, Geng Shichen, Zheng Yixian, Chen Junhong, Mo Ruijie, Li Yuan, Xiao Gezhi, Chen Xingyu, Zhai Shiyi, Zhang Aihui, Fang Baishan.


https://doi.org/10.1016/j.synbio.2023.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405805X23000236?via%3Dihub03.005



PART 03

作者简介


文章作者:

厦门大学iGEM团队XMU-China(2020)成员。



通讯作者:方柏山


方柏山,教授,厦门大学化学化工学院博士生导师、闽江学者特聘教授、厦门市合成生物技术重点实验室创始主任。研究方向为合成生物学与生物分子机器、定向进化与生物催化、生物技术过程开发与优化等。曾任中国微生物学会生化过程模型化与优化专业委员会副主任,兼任中国生物化学与分子生物学学会工业分会常务理事等职务。主持国家自然科学基金重点项目、国家自然基金、国家海洋局海洋公益性行业科研专项等国家级项目10余项,以通讯作者身份在国内外具有影响力的Nature Catalysis、AIChE Journal、Biotechnology and Bioengineering等期刊上发表论文百余篇,授权专利20余项;荣获全国优秀教师等称号。



通讯作者:张瑷珲


张瑷珲,博士,2020年入选人力资源和社会保障部、全国博士后管委会“博士后创新人才支持计划”(400人/年)。目前已经以第一作者/通讯作者在国内外主流期刊发表论文15篇,包括Nature Catalysis,iScience,AIChE Journal,Biotechnology and Bioengineering,Journal of Agricultural and Food Chemistry,Bioresource Technology等。先后获得福建省优秀博士论文(2021),第十四届福建省自然科学优秀学术论文三等奖(2020),厦门大学优秀毕业生(2020),博士研究生国家奖学金(2018)等荣誉。


Synthetic and Systems Biotechnology是高质量国际开放获取期刊,创刊于2016年。期刊覆盖合成生物学、系统生物学以及生物医药等领域。期刊现已被SCIE、EMBASE、PubMed Central、Scopus、CSCD等重要数据库收录。

  • 2021 Impact Factor: 4.6925-Year Impact Factor: 5.23; JCR分区Q2

  • 2021 CiteScore: 6.60, 位列学科Q1区

  • 2022中科院分区生物学大类Q2区;生物工程与应用微生物小类Q1区

  • 入选2019年中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目





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1 农绍庄

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