![\"Optimization](\"https:\/\/fermentorchina.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/2Optimization-and-upgrade-of-microalgae-photosynthesis-1024x768.jpg\")
<\/a><\/p>\nSin embargo, el cultivo a gran escala y la aplicaci\u00f3n comercial de microalgas a\u00fan enfrentan los desaf\u00edos de un bajo rendimiento real y un alto costo de cultivo. La eficiencia m\u00e1xima te\u00f3rica de uso solar de las microalgas en el proceso de s\u00edntesis de biomasa a trav\u00e9s de la fotos\u00edntesis es 8%~10%, y la temperatura de las hojas es 30 \u00b0C y la concentraci\u00f3n de CO2 es 387 mL\/m3,C3 yC4Los m\u00e1ximos te\u00f3ricos de tasas de conversi\u00f3n solar para plantas son 4.6% y 6%, respectivamente. Sin embargo, en la mayor\u00eda de los casos, la tasa real de utilizaci\u00f3n de energ\u00eda luminosa del cultivo continuo de microalgas en el laboratorio es solo de aproximadamente 3%, y la tasa de conversi\u00f3n del cultivo a gran escala es incluso menor. Esto indica que el cultivo de microalgas est\u00e1 lejos de alcanzar su potencial fotosint\u00e9tico y todav\u00eda hay un enorme margen de optimizaci\u00f3n en t\u00e9rminos de la capacidad de secuestro de carbono fotosint\u00e9tico y el potencial de la tecnolog\u00eda de cultivo.<\/p>\n
<\/p>\n
1.<\/strong>Optimizaci\u00f3n de etapas de fotorreacci\u00f3n en la fotos\u00edntesis de microalgas.<\/strong><\/h2>\n![\"Optimization](\"https:\/\/fermentorchina.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/3Optimization-and-upgrade-of-microalgae-photosynthesis-1024x584.jpg\")
<\/a><\/p>\nLa Figura 1 es un diagrama esquem\u00e1tico de las etapas de fotorreacci\u00f3n de microalgas. Al igual que las plantas superiores, las microalgas capturan la energ\u00eda luminosa a trav\u00e9s de diferentes tipos de antenas captadoras de luz (complejos captadores de luz) y la conducen al centro de reacci\u00f3n del fotosistema II, donde el agua oxidada libera ox\u00edgeno, produce iones de hidr\u00f3geno y electrones y, en \u00faltima instancia, produce ATP y NADPH. Existe una cadena de transporte de electrones entre el fotosistema II. y I., que contiene aceptores de electrones como la plastidio quinona y el citocromo b6f (Cyt b6f). Truncar la antena captadora de luz y mejorar la eficiencia del uso de la energ\u00eda luminosa son los m\u00e9todos m\u00e1s utilizados para modificar la etapa de fotorreacci\u00f3n de las microalgas.<\/p>\n
<\/p>\n
2.<\/strong>Optimizaci\u00f3n de la fase de reacci\u00f3n oscura de la fotos\u00edntesis de microalgas.<\/strong><\/h2>\n![\"Optimization](\"https:\/\/fermentorchina.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/4Optimization-and-upgrade-of-microalgae-photosynthesis-1024x703.jpg\")
<\/a><\/p>\n2.1 Modificaci\u00f3n de ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa\/oxigenasa<\/p>\n
En el ciclo de la broca, la ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa\/oxigenasa (Rubisco) es responsable de catalizar la reacci\u00f3n de 1 mol\u00e9cula de CO2 con 1 mol\u00e9cula de ribulosa-1,5-bifosfato (RuBP) para generar 2 mol\u00e9culas de 3-fosfoglicerato, que se considera el paso limitante de la velocidad de todo el ciclo. Rubisco es la prote\u00edna m\u00e1s abundante en la biosfera y forma un puente entre el carbono inorg\u00e1nico y los organismos vivos. Pero al mismo tiempo, Rubisco tambi\u00e9n se considera un catalizador muy ineficiente. Por lo tanto, en las plantas superiores, Rubisco tambi\u00e9n ha sido considerado como el objetivo principal de la modificaci\u00f3n fotosint\u00e9tica, que ha recibido gran atenci\u00f3n e investigaci\u00f3n. La estructura de Rubisco en cianobacterias, diatomeas y algas verdes es muy similar y consta de 3 subunidades grandes y 8 subunidades peque\u00f1as. Los genes de las subunidades grandes y peque\u00f1as del alga verde Rubisco est\u00e1n presentes en los genomas del cloroplasto y del n\u00facleo, respectivamente, mientras que los genes que codifican las subunidades grandes y peque\u00f1as de las diatomeas se encuentran en los genomas del cloroplasto. Las microalgas siempre han sido consideradas excelentes "donantes" de Rubisco, y el uso de Rubisco como fuente de microalgas para reemplazar a Rubisco en plantas superiores se considera un medio potencial para mejorar la eficiencia de la fotos\u00edntesis y la biomasa de las plantas superiores. Sin embargo, debido al complejo mecanismo de ensamblaje de Rubisco, la expresi\u00f3n heter\u00f3loga de la microalga Rubisco en plantas no logr\u00f3 resultados satisfactorios.<\/p>\n
2.2 Construir ramas fotorrespiratorias.<\/p>\n
La oxigenaci\u00f3n de Rubisco produce el metabolito t\u00f3xico \u00e1cido 2-fosfoglic\u00f3lico (2-PG), que necesita ser reciclado a trav\u00e9s de la v\u00eda de fotorrespiraci\u00f3n, pero el proceso de fotorrespiraci\u00f3n requiere el consumo de ATP y NADPH, y la liberaci\u00f3n de CO2 y NH3 inmovilizados; 2 mol\u00e9culas de 2-PG se convierten en 1 mol\u00e9cula de \u00e1cido 3-fosfato glic\u00e9rico (3-PGA) a trav\u00e9s de la v\u00eda de fotorrespiraci\u00f3n, y todo el proceso consiste en distribuirse en cloroplastos, peroxisomas, se completan nueve pasos enzim\u00e1ticos en las mitocondrias y el citoplasma. y se estima que la fotorrespiraci\u00f3n puede liberar hasta 9\/1 del CO4 inmovilizado, lo que resulta en un enorme desperdicio de C y N. Sin embargo, el proceso de fotorrespiraci\u00f3n recupera 2% de C para el metabolismo celular a partir de 2 mol\u00e9culas 2-PG, lo que juega un papel muy importante. papel importante en el metabolismo celular, por lo tanto, te\u00f3ricamente, la construcci\u00f3n de una nueva rama de fotorrespiraci\u00f3n para evitar el desperdicio de CO75 y NH2 o aumentar la capacidad de recuperaci\u00f3n de la liberaci\u00f3n de CO3 puede mejorar el CO2 para aumentar la tasa de producci\u00f3n de biomasa. La viabilidad de este esquema se ha demostrado con \u00e9xito en el organismo modelo Arabidopsis thaliana y el cultivo oleaginoso camelina, y la rama fotorrespiratoria reci\u00e9n construida puede ayudar a la cepa transformada a aumentar significativamente la tasa de producci\u00f3n de biomasa.<\/p>\n
2.3 Transformaci\u00f3n del mecanismo de enriquecimiento de carbono<\/p>\n
A diferencia de las plantas C3, la mayor\u00eda de las microalgas y las plantas C4 tienen un mecanismo de concentraci\u00f3n de carbono (CCM) para hacer frente a concentraciones m\u00e1s bajas de CO2 en el medio acu\u00e1tico. En las cianobacterias, Rubisco est\u00e1 sellado en carboxisomas, mientras que la microalga eucariota Rubisco est\u00e1 presente principalmente en los n\u00facleos de prote\u00ednas del cloroplasto, y la concentraci\u00f3n de CO2 alrededor del sitio activo de Rubisco puede alcanzar m\u00e1s de 1000 veces la del entorno circundante a trav\u00e9s de CCM. La anhidrasa carb\u00f3nica (CA) es una enzima clave involucrada en la CCM y es responsable de catalizar reversiblemente entre HCO3- y CO2. La CCM en microalgas suele ser un mecanismo inducible que regula el nivel de expresi\u00f3n de CCM a trav\u00e9s de la percepci\u00f3n de las concentraciones de CO2 circundantes. El cultivo a gran escala de microalgas a menudo utiliza concentraciones de CO2 muy por encima del aire, lo que puede provocar el apagado del CCM.<\/p>\n
En resumen, se han logrado muchos avances pioneros importantes en la transformaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de los sistemas fotosint\u00e9ticos de microalgas mediante el truncamiento de la antena de recolecci\u00f3n de luz, el aumento de la capacidad de recolecci\u00f3n de luz y la utilizaci\u00f3n de la energ\u00eda luminosa, la transformaci\u00f3n del ciclo de la broca y la CCM, y la construcci\u00f3n del rama fotorrespiratoria. Sin embargo, el progreso general va a la zaga de la transformaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de las v\u00edas de fotos\u00edntesis de las plantas superiores, especialmente los cultivos comerciales, lo que da como resultado un potencial no aprovechado de secuestro de carbono por parte de las microalgas. Mediante la extracci\u00f3n de excelentes elementos fotosint\u00e9ticos, factores reguladores y la construcci\u00f3n de nuevas v\u00edas, se puede aliviar eficazmente la limitaci\u00f3n de los pasos de cuello de botella y se puede lograr el equilibrio energ\u00e9tico entre las reacciones de luz y oscuridad. Adem\u00e1s de estar regulada por la luz, la fotos\u00edntesis tambi\u00e9n lo est\u00e1 por la eficiencia del consumo del producto final, lo que indica que es necesario realizar simult\u00e1neamente la modificaci\u00f3n de las rutas metab\u00f3licas relacionadas con la fotos\u00edntesis a nivel celular. Con el r\u00e1pido desarrollo de la biolog\u00eda sint\u00e9tica, se han sentado las bases para el dise\u00f1o y la construcci\u00f3n de cepas de ingenier\u00eda de microalgas para el secuestro de carbono de alta eficiencia que utilizan microalgas como organismos chasis fotosint\u00e9ticos para el secuestro de carbono. Los m\u00e9todos y conceptos de biolog\u00eda sint\u00e9tica se pueden utilizar para dise\u00f1ar o sintetizar sistemas fotosint\u00e9ticos con mayor eficiencia energ\u00e9tica de la luz y eficiencia de secuestro de carbono, resistencia al fotoda\u00f1o y producci\u00f3n de especies de ox\u00edgeno menos reactivas, independientemente de las limitaciones de las especies.<\/p>\n
<\/p>\n
Acerca de <\/strong>BaiLun<\/u><\/a>\u00a0Biotecnolog\u00eda Co., Ltd.<\/strong>:<\/strong><\/h2>\nBaiLun<\/u><\/a>\u00a0Biotechnology Co., Ltd. se erige como un proveedor l\u00edder y un proveedor de servicios t\u00e9cnicos de primer nivel, que se especializa en el suministro de sistemas integrales de biorreactores y soluciones de control avanzadas. Nuestra amplia l\u00ednea de productos abarca una amplia gama de ofertas, que van desde biorreactores (fermentadores) hasta biorreactores de c\u00e9lulas animales, agitadores biol\u00f3gicos y sistemas de control dise\u00f1ados para aplicaciones de bioprocesamiento. Con una capacidad que abarca desde 0,1 L hasta 1000 KL, estamos comprometidos a fomentar el crecimiento de la industria de biorreactores de China a escala global.<\/p>\nEn BaiLun<\/u><\/a>, contamos con un equipo experimentado de ingenieros equipados con una profunda experiencia en procesos de fermentaci\u00f3n, equipos bioqu\u00edmicos y tecnolog\u00eda qu\u00edmica. Adem\u00e1s, contratamos activamente a expertos y acad\u00e9micos de renombre nacional como consultores t\u00e9cnicos, garantizando los s\u00f3lidos fundamentos tecnol\u00f3gicos de nuestros productos. Un elemento central de nuestro esp\u00edritu es la b\u00fasqueda incesante de innovaci\u00f3n de productos y liderazgo tecnol\u00f3gico, todo ello orientado a garantizar la m\u00e1xima satisfacci\u00f3n del cliente. Nos hacemos responsables de priorizar los beneficios para el cliente, incorporando este compromiso como la piedra angular de los valores fundamentales de Bailun Company.<\/p>\nNuestra diversa cartera de productos est\u00e1 meticulosamente dise\u00f1ada para satisfacer las demandas multifac\u00e9ticas de nuestra clientela. Desde el principio, hemos defendido los principios de supremac\u00eda de la calidad, centrado en el cliente y operaciones impulsadas por la integridad. Es nuestra inquebrantable dedicaci\u00f3n para satisfacer las necesidades cambiantes de nuestros clientes lo que nos impulsa hacia adelante. Aceptando la marea de la globalizaci\u00f3n econ\u00f3mica, extendemos una invitaci\u00f3n genuina a colaborar con empresas de todo el mundo, con el objetivo de lograr la prosperidad y el \u00e9xito mutuos.<\/p>\n
<\/a><\/p>\nLa Figura 1 es un diagrama esquem\u00e1tico de las etapas de fotorreacci\u00f3n de microalgas. Al igual que las plantas superiores, las microalgas capturan la energ\u00eda luminosa a trav\u00e9s de diferentes tipos de antenas captadoras de luz (complejos captadores de luz) y la conducen al centro de reacci\u00f3n del fotosistema II, donde el agua oxidada libera ox\u00edgeno, produce iones de hidr\u00f3geno y electrones y, en \u00faltima instancia, produce ATP y NADPH. Existe una cadena de transporte de electrones entre el fotosistema II. y I., que contiene aceptores de electrones como la plastidio quinona y el citocromo b6f (Cyt b6f). Truncar la antena captadora de luz y mejorar la eficiencia del uso de la energ\u00eda luminosa son los m\u00e9todos m\u00e1s utilizados para modificar la etapa de fotorreacci\u00f3n de las microalgas.<\/p>\n
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2.<\/strong>Optimizaci\u00f3n de la fase de reacci\u00f3n oscura de la fotos\u00edntesis de microalgas.<\/strong><\/h2>\n<\/a><\/p>\n2.1 Modificaci\u00f3n de ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa\/oxigenasa<\/p>\n
En el ciclo de la broca, la ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa\/oxigenasa (Rubisco) es responsable de catalizar la reacci\u00f3n de 1 mol\u00e9cula de CO2 con 1 mol\u00e9cula de ribulosa-1,5-bifosfato (RuBP) para generar 2 mol\u00e9culas de 3-fosfoglicerato, que se considera el paso limitante de la velocidad de todo el ciclo. Rubisco es la prote\u00edna m\u00e1s abundante en la biosfera y forma un puente entre el carbono inorg\u00e1nico y los organismos vivos. Pero al mismo tiempo, Rubisco tambi\u00e9n se considera un catalizador muy ineficiente. Por lo tanto, en las plantas superiores, Rubisco tambi\u00e9n ha sido considerado como el objetivo principal de la modificaci\u00f3n fotosint\u00e9tica, que ha recibido gran atenci\u00f3n e investigaci\u00f3n. La estructura de Rubisco en cianobacterias, diatomeas y algas verdes es muy similar y consta de 3 subunidades grandes y 8 subunidades peque\u00f1as. Los genes de las subunidades grandes y peque\u00f1as del alga verde Rubisco est\u00e1n presentes en los genomas del cloroplasto y del n\u00facleo, respectivamente, mientras que los genes que codifican las subunidades grandes y peque\u00f1as de las diatomeas se encuentran en los genomas del cloroplasto. Las microalgas siempre han sido consideradas excelentes "donantes" de Rubisco, y el uso de Rubisco como fuente de microalgas para reemplazar a Rubisco en plantas superiores se considera un medio potencial para mejorar la eficiencia de la fotos\u00edntesis y la biomasa de las plantas superiores. Sin embargo, debido al complejo mecanismo de ensamblaje de Rubisco, la expresi\u00f3n heter\u00f3loga de la microalga Rubisco en plantas no logr\u00f3 resultados satisfactorios.<\/p>\n
2.2 Construir ramas fotorrespiratorias.<\/p>\n
La oxigenaci\u00f3n de Rubisco produce el metabolito t\u00f3xico \u00e1cido 2-fosfoglic\u00f3lico (2-PG), que necesita ser reciclado a trav\u00e9s de la v\u00eda de fotorrespiraci\u00f3n, pero el proceso de fotorrespiraci\u00f3n requiere el consumo de ATP y NADPH, y la liberaci\u00f3n de CO2 y NH3 inmovilizados; 2 mol\u00e9culas de 2-PG se convierten en 1 mol\u00e9cula de \u00e1cido 3-fosfato glic\u00e9rico (3-PGA) a trav\u00e9s de la v\u00eda de fotorrespiraci\u00f3n, y todo el proceso consiste en distribuirse en cloroplastos, peroxisomas, se completan nueve pasos enzim\u00e1ticos en las mitocondrias y el citoplasma. y se estima que la fotorrespiraci\u00f3n puede liberar hasta 9\/1 del CO4 inmovilizado, lo que resulta en un enorme desperdicio de C y N. Sin embargo, el proceso de fotorrespiraci\u00f3n recupera 2% de C para el metabolismo celular a partir de 2 mol\u00e9culas 2-PG, lo que juega un papel muy importante. papel importante en el metabolismo celular, por lo tanto, te\u00f3ricamente, la construcci\u00f3n de una nueva rama de fotorrespiraci\u00f3n para evitar el desperdicio de CO75 y NH2 o aumentar la capacidad de recuperaci\u00f3n de la liberaci\u00f3n de CO3 puede mejorar el CO2 para aumentar la tasa de producci\u00f3n de biomasa. La viabilidad de este esquema se ha demostrado con \u00e9xito en el organismo modelo Arabidopsis thaliana y el cultivo oleaginoso camelina, y la rama fotorrespiratoria reci\u00e9n construida puede ayudar a la cepa transformada a aumentar significativamente la tasa de producci\u00f3n de biomasa.<\/p>\n
2.3 Transformaci\u00f3n del mecanismo de enriquecimiento de carbono<\/p>\n
A diferencia de las plantas C3, la mayor\u00eda de las microalgas y las plantas C4 tienen un mecanismo de concentraci\u00f3n de carbono (CCM) para hacer frente a concentraciones m\u00e1s bajas de CO2 en el medio acu\u00e1tico. En las cianobacterias, Rubisco est\u00e1 sellado en carboxisomas, mientras que la microalga eucariota Rubisco est\u00e1 presente principalmente en los n\u00facleos de prote\u00ednas del cloroplasto, y la concentraci\u00f3n de CO2 alrededor del sitio activo de Rubisco puede alcanzar m\u00e1s de 1000 veces la del entorno circundante a trav\u00e9s de CCM. La anhidrasa carb\u00f3nica (CA) es una enzima clave involucrada en la CCM y es responsable de catalizar reversiblemente entre HCO3- y CO2. La CCM en microalgas suele ser un mecanismo inducible que regula el nivel de expresi\u00f3n de CCM a trav\u00e9s de la percepci\u00f3n de las concentraciones de CO2 circundantes. El cultivo a gran escala de microalgas a menudo utiliza concentraciones de CO2 muy por encima del aire, lo que puede provocar el apagado del CCM.<\/p>\n
En resumen, se han logrado muchos avances pioneros importantes en la transformaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de los sistemas fotosint\u00e9ticos de microalgas mediante el truncamiento de la antena de recolecci\u00f3n de luz, el aumento de la capacidad de recolecci\u00f3n de luz y la utilizaci\u00f3n de la energ\u00eda luminosa, la transformaci\u00f3n del ciclo de la broca y la CCM, y la construcci\u00f3n del rama fotorrespiratoria. Sin embargo, el progreso general va a la zaga de la transformaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de las v\u00edas de fotos\u00edntesis de las plantas superiores, especialmente los cultivos comerciales, lo que da como resultado un potencial no aprovechado de secuestro de carbono por parte de las microalgas. Mediante la extracci\u00f3n de excelentes elementos fotosint\u00e9ticos, factores reguladores y la construcci\u00f3n de nuevas v\u00edas, se puede aliviar eficazmente la limitaci\u00f3n de los pasos de cuello de botella y se puede lograr el equilibrio energ\u00e9tico entre las reacciones de luz y oscuridad. Adem\u00e1s de estar regulada por la luz, la fotos\u00edntesis tambi\u00e9n lo est\u00e1 por la eficiencia del consumo del producto final, lo que indica que es necesario realizar simult\u00e1neamente la modificaci\u00f3n de las rutas metab\u00f3licas relacionadas con la fotos\u00edntesis a nivel celular. Con el r\u00e1pido desarrollo de la biolog\u00eda sint\u00e9tica, se han sentado las bases para el dise\u00f1o y la construcci\u00f3n de cepas de ingenier\u00eda de microalgas para el secuestro de carbono de alta eficiencia que utilizan microalgas como organismos chasis fotosint\u00e9ticos para el secuestro de carbono. Los m\u00e9todos y conceptos de biolog\u00eda sint\u00e9tica se pueden utilizar para dise\u00f1ar o sintetizar sistemas fotosint\u00e9ticos con mayor eficiencia energ\u00e9tica de la luz y eficiencia de secuestro de carbono, resistencia al fotoda\u00f1o y producci\u00f3n de especies de ox\u00edgeno menos reactivas, independientemente de las limitaciones de las especies.<\/p>\n
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Acerca de <\/strong>BaiLun<\/u><\/a>\u00a0Biotecnolog\u00eda Co., Ltd.<\/strong>:<\/strong><\/h2>\nBaiLun<\/u><\/a>\u00a0Biotechnology Co., Ltd. se erige como un proveedor l\u00edder y un proveedor de servicios t\u00e9cnicos de primer nivel, que se especializa en el suministro de sistemas integrales de biorreactores y soluciones de control avanzadas. Nuestra amplia l\u00ednea de productos abarca una amplia gama de ofertas, que van desde biorreactores (fermentadores) hasta biorreactores de c\u00e9lulas animales, agitadores biol\u00f3gicos y sistemas de control dise\u00f1ados para aplicaciones de bioprocesamiento. Con una capacidad que abarca desde 0,1 L hasta 1000 KL, estamos comprometidos a fomentar el crecimiento de la industria de biorreactores de China a escala global.<\/p>\nEn BaiLun<\/u><\/a>, contamos con un equipo experimentado de ingenieros equipados con una profunda experiencia en procesos de fermentaci\u00f3n, equipos bioqu\u00edmicos y tecnolog\u00eda qu\u00edmica. Adem\u00e1s, contratamos activamente a expertos y acad\u00e9micos de renombre nacional como consultores t\u00e9cnicos, garantizando los s\u00f3lidos fundamentos tecnol\u00f3gicos de nuestros productos. Un elemento central de nuestro esp\u00edritu es la b\u00fasqueda incesante de innovaci\u00f3n de productos y liderazgo tecnol\u00f3gico, todo ello orientado a garantizar la m\u00e1xima satisfacci\u00f3n del cliente. Nos hacemos responsables de priorizar los beneficios para el cliente, incorporando este compromiso como la piedra angular de los valores fundamentales de Bailun Company.<\/p>\nNuestra diversa cartera de productos est\u00e1 meticulosamente dise\u00f1ada para satisfacer las demandas multifac\u00e9ticas de nuestra clientela. Desde el principio, hemos defendido los principios de supremac\u00eda de la calidad, centrado en el cliente y operaciones impulsadas por la integridad. Es nuestra inquebrantable dedicaci\u00f3n para satisfacer las necesidades cambiantes de nuestros clientes lo que nos impulsa hacia adelante. Aceptando la marea de la globalizaci\u00f3n econ\u00f3mica, extendemos una invitaci\u00f3n genuina a colaborar con empresas de todo el mundo, con el objetivo de lograr la prosperidad y el \u00e9xito mutuos.<\/p>\n
<\/a><\/p>\n2.1 Modificaci\u00f3n de ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa\/oxigenasa<\/p>\n
En el ciclo de la broca, la ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa\/oxigenasa (Rubisco) es responsable de catalizar la reacci\u00f3n de 1 mol\u00e9cula de CO2 con 1 mol\u00e9cula de ribulosa-1,5-bifosfato (RuBP) para generar 2 mol\u00e9culas de 3-fosfoglicerato, que se considera el paso limitante de la velocidad de todo el ciclo. Rubisco es la prote\u00edna m\u00e1s abundante en la biosfera y forma un puente entre el carbono inorg\u00e1nico y los organismos vivos. Pero al mismo tiempo, Rubisco tambi\u00e9n se considera un catalizador muy ineficiente. Por lo tanto, en las plantas superiores, Rubisco tambi\u00e9n ha sido considerado como el objetivo principal de la modificaci\u00f3n fotosint\u00e9tica, que ha recibido gran atenci\u00f3n e investigaci\u00f3n. La estructura de Rubisco en cianobacterias, diatomeas y algas verdes es muy similar y consta de 3 subunidades grandes y 8 subunidades peque\u00f1as. Los genes de las subunidades grandes y peque\u00f1as del alga verde Rubisco est\u00e1n presentes en los genomas del cloroplasto y del n\u00facleo, respectivamente, mientras que los genes que codifican las subunidades grandes y peque\u00f1as de las diatomeas se encuentran en los genomas del cloroplasto. Las microalgas siempre han sido consideradas excelentes "donantes" de Rubisco, y el uso de Rubisco como fuente de microalgas para reemplazar a Rubisco en plantas superiores se considera un medio potencial para mejorar la eficiencia de la fotos\u00edntesis y la biomasa de las plantas superiores. Sin embargo, debido al complejo mecanismo de ensamblaje de Rubisco, la expresi\u00f3n heter\u00f3loga de la microalga Rubisco en plantas no logr\u00f3 resultados satisfactorios.<\/p>\n
2.2 Construir ramas fotorrespiratorias.<\/p>\n
La oxigenaci\u00f3n de Rubisco produce el metabolito t\u00f3xico \u00e1cido 2-fosfoglic\u00f3lico (2-PG), que necesita ser reciclado a trav\u00e9s de la v\u00eda de fotorrespiraci\u00f3n, pero el proceso de fotorrespiraci\u00f3n requiere el consumo de ATP y NADPH, y la liberaci\u00f3n de CO2 y NH3 inmovilizados; 2 mol\u00e9culas de 2-PG se convierten en 1 mol\u00e9cula de \u00e1cido 3-fosfato glic\u00e9rico (3-PGA) a trav\u00e9s de la v\u00eda de fotorrespiraci\u00f3n, y todo el proceso consiste en distribuirse en cloroplastos, peroxisomas, se completan nueve pasos enzim\u00e1ticos en las mitocondrias y el citoplasma. y se estima que la fotorrespiraci\u00f3n puede liberar hasta 9\/1 del CO4 inmovilizado, lo que resulta en un enorme desperdicio de C y N. Sin embargo, el proceso de fotorrespiraci\u00f3n recupera 2% de C para el metabolismo celular a partir de 2 mol\u00e9culas 2-PG, lo que juega un papel muy importante. papel importante en el metabolismo celular, por lo tanto, te\u00f3ricamente, la construcci\u00f3n de una nueva rama de fotorrespiraci\u00f3n para evitar el desperdicio de CO75 y NH2 o aumentar la capacidad de recuperaci\u00f3n de la liberaci\u00f3n de CO3 puede mejorar el CO2 para aumentar la tasa de producci\u00f3n de biomasa. La viabilidad de este esquema se ha demostrado con \u00e9xito en el organismo modelo Arabidopsis thaliana y el cultivo oleaginoso camelina, y la rama fotorrespiratoria reci\u00e9n construida puede ayudar a la cepa transformada a aumentar significativamente la tasa de producci\u00f3n de biomasa.<\/p>\n
2.3 Transformaci\u00f3n del mecanismo de enriquecimiento de carbono<\/p>\n
A diferencia de las plantas C3, la mayor\u00eda de las microalgas y las plantas C4 tienen un mecanismo de concentraci\u00f3n de carbono (CCM) para hacer frente a concentraciones m\u00e1s bajas de CO2 en el medio acu\u00e1tico. En las cianobacterias, Rubisco est\u00e1 sellado en carboxisomas, mientras que la microalga eucariota Rubisco est\u00e1 presente principalmente en los n\u00facleos de prote\u00ednas del cloroplasto, y la concentraci\u00f3n de CO2 alrededor del sitio activo de Rubisco puede alcanzar m\u00e1s de 1000 veces la del entorno circundante a trav\u00e9s de CCM. La anhidrasa carb\u00f3nica (CA) es una enzima clave involucrada en la CCM y es responsable de catalizar reversiblemente entre HCO3- y CO2. La CCM en microalgas suele ser un mecanismo inducible que regula el nivel de expresi\u00f3n de CCM a trav\u00e9s de la percepci\u00f3n de las concentraciones de CO2 circundantes. El cultivo a gran escala de microalgas a menudo utiliza concentraciones de CO2 muy por encima del aire, lo que puede provocar el apagado del CCM.<\/p>\n
En resumen, se han logrado muchos avances pioneros importantes en la transformaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de los sistemas fotosint\u00e9ticos de microalgas mediante el truncamiento de la antena de recolecci\u00f3n de luz, el aumento de la capacidad de recolecci\u00f3n de luz y la utilizaci\u00f3n de la energ\u00eda luminosa, la transformaci\u00f3n del ciclo de la broca y la CCM, y la construcci\u00f3n del rama fotorrespiratoria. Sin embargo, el progreso general va a la zaga de la transformaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de las v\u00edas de fotos\u00edntesis de las plantas superiores, especialmente los cultivos comerciales, lo que da como resultado un potencial no aprovechado de secuestro de carbono por parte de las microalgas. Mediante la extracci\u00f3n de excelentes elementos fotosint\u00e9ticos, factores reguladores y la construcci\u00f3n de nuevas v\u00edas, se puede aliviar eficazmente la limitaci\u00f3n de los pasos de cuello de botella y se puede lograr el equilibrio energ\u00e9tico entre las reacciones de luz y oscuridad. Adem\u00e1s de estar regulada por la luz, la fotos\u00edntesis tambi\u00e9n lo est\u00e1 por la eficiencia del consumo del producto final, lo que indica que es necesario realizar simult\u00e1neamente la modificaci\u00f3n de las rutas metab\u00f3licas relacionadas con la fotos\u00edntesis a nivel celular. Con el r\u00e1pido desarrollo de la biolog\u00eda sint\u00e9tica, se han sentado las bases para el dise\u00f1o y la construcci\u00f3n de cepas de ingenier\u00eda de microalgas para el secuestro de carbono de alta eficiencia que utilizan microalgas como organismos chasis fotosint\u00e9ticos para el secuestro de carbono. Los m\u00e9todos y conceptos de biolog\u00eda sint\u00e9tica se pueden utilizar para dise\u00f1ar o sintetizar sistemas fotosint\u00e9ticos con mayor eficiencia energ\u00e9tica de la luz y eficiencia de secuestro de carbono, resistencia al fotoda\u00f1o y producci\u00f3n de especies de ox\u00edgeno menos reactivas, independientemente de las limitaciones de las especies.<\/p>\n
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Acerca de <\/strong>BaiLun<\/u><\/a>\u00a0Biotecnolog\u00eda Co., Ltd.<\/strong>:<\/strong><\/h2>\nBaiLun<\/u><\/a>\u00a0Biotechnology Co., Ltd. se erige como un proveedor l\u00edder y un proveedor de servicios t\u00e9cnicos de primer nivel, que se especializa en el suministro de sistemas integrales de biorreactores y soluciones de control avanzadas. Nuestra amplia l\u00ednea de productos abarca una amplia gama de ofertas, que van desde biorreactores (fermentadores) hasta biorreactores de c\u00e9lulas animales, agitadores biol\u00f3gicos y sistemas de control dise\u00f1ados para aplicaciones de bioprocesamiento. Con una capacidad que abarca desde 0,1 L hasta 1000 KL, estamos comprometidos a fomentar el crecimiento de la industria de biorreactores de China a escala global.<\/p>\nEn BaiLun<\/u><\/a>, contamos con un equipo experimentado de ingenieros equipados con una profunda experiencia en procesos de fermentaci\u00f3n, equipos bioqu\u00edmicos y tecnolog\u00eda qu\u00edmica. Adem\u00e1s, contratamos activamente a expertos y acad\u00e9micos de renombre nacional como consultores t\u00e9cnicos, garantizando los s\u00f3lidos fundamentos tecnol\u00f3gicos de nuestros productos. Un elemento central de nuestro esp\u00edritu es la b\u00fasqueda incesante de innovaci\u00f3n de productos y liderazgo tecnol\u00f3gico, todo ello orientado a garantizar la m\u00e1xima satisfacci\u00f3n del cliente. Nos hacemos responsables de priorizar los beneficios para el cliente, incorporando este compromiso como la piedra angular de los valores fundamentales de Bailun Company.<\/p>\nNuestra diversa cartera de productos est\u00e1 meticulosamente dise\u00f1ada para satisfacer las demandas multifac\u00e9ticas de nuestra clientela. Desde el principio, hemos defendido los principios de supremac\u00eda de la calidad, centrado en el cliente y operaciones impulsadas por la integridad. Es nuestra inquebrantable dedicaci\u00f3n para satisfacer las necesidades cambiantes de nuestros clientes lo que nos impulsa hacia adelante. Aceptando la marea de la globalizaci\u00f3n econ\u00f3mica, extendemos una invitaci\u00f3n genuina a colaborar con empresas de todo el mundo, con el objetivo de lograr la prosperidad y el \u00e9xito mutuos.<\/p>\n
En BaiLun<\/u><\/a>, contamos con un equipo experimentado de ingenieros equipados con una profunda experiencia en procesos de fermentaci\u00f3n, equipos bioqu\u00edmicos y tecnolog\u00eda qu\u00edmica. Adem\u00e1s, contratamos activamente a expertos y acad\u00e9micos de renombre nacional como consultores t\u00e9cnicos, garantizando los s\u00f3lidos fundamentos tecnol\u00f3gicos de nuestros productos. Un elemento central de nuestro esp\u00edritu es la b\u00fasqueda incesante de innovaci\u00f3n de productos y liderazgo tecnol\u00f3gico, todo ello orientado a garantizar la m\u00e1xima satisfacci\u00f3n del cliente. Nos hacemos responsables de priorizar los beneficios para el cliente, incorporando este compromiso como la piedra angular de los valores fundamentales de Bailun Company.<\/p>\n Nuestra diversa cartera de productos est\u00e1 meticulosamente dise\u00f1ada para satisfacer las demandas multifac\u00e9ticas de nuestra clientela. Desde el principio, hemos defendido los principios de supremac\u00eda de la calidad, centrado en el cliente y operaciones impulsadas por la integridad. Es nuestra inquebrantable dedicaci\u00f3n para satisfacer las necesidades cambiantes de nuestros clientes lo que nos impulsa hacia adelante. Aceptando la marea de la globalizaci\u00f3n econ\u00f3mica, extendemos una invitaci\u00f3n genuina a colaborar con empresas de todo el mundo, con el objetivo de lograr la prosperidad y el \u00e9xito mutuos.<\/p>\n