醛脱氢酶 AldA 在实验室进化的大肠杆菌中对 L-1,2 - 丙二醇利用的必要性
针对长达四十余年 “醛脱氢酶 AldA 在大肠杆菌 L-1,2 - 丙二醇（1,2-PDO）利用中发挥核心作用” 的未证实假说，通过生物信息学分析、基因组规模代谢模型模拟、基因敲除与回补实验、转录水平验证等多维度研究，首次提供了直接的遗传实验证据，证实 aldA 基因是实验室进化获得 L-1,2-PDO 利用能力的大肠杆菌 K12PDO 菌株，以 L-1,2-PDO 为唯一碳源生长的必需且充分的基因。
利用 Cas12k 引导的转座酶在细菌中进行靶向遗传筛选
核心开发了一种基于 Cas12k 引导转座酶的位点特异性转座子辅助基因组工程技术（STAGE），突破了传统细菌高通量基因组编辑方法 “宿主范围窄、突变非特异性” 的核心瓶颈。研究验证了 ShCAST 系统在铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌中的位点特异性转座活性，通过双筛选体系实现了阳性突变体的高效富集，构建了覆盖铜绿假单胞菌 593 个转录因子的靶向突变文库，完成了细菌必需基因鉴定与抗生素耐药相关因子的系统性筛选，并通过单基因编辑验证了结果的可靠性，为多种微生物的高通量基因组工程、基因功能解析和菌株进化提供了高效可编程的通用工具。
利用库德里阿兹威毕赤酵母在低 pH 条件下生产D-木糖酸
D - 木糖酸是美国能源部认定的可从生物质糖类衍生的 30 种最具开发价值的化学品之一，可作为 D - 葡萄糖酸的非食用替代物与平台化学品，具备广阔的应用前景。本研究对非常规酵母库德里阿兹威毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）VTT C-79090T 进行遗传工程改造，异源表达了新月柄杆菌来源的 D - 木糖脱氢酶编码基因xylB。
少根根霉对PET衍生对苯二甲酸的微生物资源化利用：面向塑料废弃物的生物转化
对苯二甲酸（TPA）是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的两大单体结构单元之一，是一种广泛存在于工业废水中的难降解芳香族化合物。解析真菌中 TPA 的生物降解途径，是开发高效生物修复策略的核心前提。本研究首次报道了少根根霉（Rhizopus arrhizus）具备代谢 TPA 并将其作为碳源利用的能力。
羧酸还原酶的工程化改造实现酵母中中链脂肪醇的选择性合成
中链脂肪醇（MCFOHs，碳链长度 C6~C12）是柴油、航空煤油等化石燃料的潜在替代品，在各类工业生产中具有广泛应用。目前中链脂肪醇主要来源于石油化工或植物油提取，而微生物生物合成是一种可规模化、高稳定性且可持续的替代方案。本研究旨在构建可选择性生产中链脂肪醇的酿酒酵母平台，核心策略是对来源于海分枝杆菌的羧酸还原酶（MmCAR）进行性能定制化改造。
通过培养基碳氮比与化学伴侣缓解高产脂解脂耶氏酵母菌株中分泌型真菌纤维素酶共表达的代谢负担
解脂耶氏酵母可在胞内积累脂质，但缺乏直接降解固体生物质的纤维素分解酶。本研究旨在评估在工程化高产脂解脂耶氏酵母HA1菌株中表达核心纤维素分解酶的潜在代谢负担。研究采用三个组成型强启动子，将埃默森篮状菌-里氏木霉嵌合纤维二糖水解酶I（嵌合CBH I）、里氏木霉纤维二糖水解酶II（CBH II）、里氏木霉内切葡聚糖酶II（EG II）三种真菌纤维素酶作为单一整合表达框，在该菌株中完成异源表达。
同源代谢酶平行与分化优化解决方案的鉴定
代谢途径组装通常需要在单一异源宿主中表达来自多个生物体的酶，而诸多潜在因素会破坏途径的正常通量，保障每一个酶的有效功能极具挑战。本研究在经工程改造可利用原儿茶酸（PCA）的大肠杆菌中，分别引入了两个同源的 4 - 羟基苯甲酸 3 - 单加氧酶编码基因 —— 来自恶臭假单胞菌 KT2440 的 pobA 和类芽孢杆菌 JJ-1B 的 praI，构建了可将木质纤维素解聚副产物 4 - 羟基苯甲酸（4-HB）转化为 PCA 的工程菌株；
锌对大肠杆菌中 CTX-M-1 型 β- 内酰胺酶表达的影响
本研究旨在探究作为抗生素生长促进剂替代物、用于预防仔猪断奶后腹泻的氧化锌，是否会对产超广谱 β- 内酰胺酶（ESBL）的大肠杆菌产生选择作用，并影响大肠杆菌中 blaCTX-M-1 基因的表达。
一种稳健的酵母底盘：一株快速生长酿酒酵母的全面表征
稳健的底盘细胞是推动合成生物学发展的核心关键。本研究对一株新型酿酒酵母分离株 XP 进行了全面表征，该菌株的生长速率显著快于目前常用的实验室研究与工业生产酿酒酵母菌株。基因组、转录组与代谢组联合分析表明，其快速生长特性部分源于高效的电子传递链与关键生长因子的合成能力。
蒸汽爆破预处理短轮伐硬木树种垂枝桦的酶解消化率提升及其乳酸生产潜力
针对全球对化石基产品的依赖与生物基可降解材料的产业需求，首次系统探究了可在边际土地种植的短轮伐硬木垂枝桦（Betula pendula）作为木质纤维素原料，通过生物转化工艺生产聚乳酸核心单体 L - 乳酸的可行性。
假单胞菌 HR199 菌株的松柏醛脱氢酶基因提升酿酒酵母对松柏醛的转化能力
已有研究发现有氧条件下酿酒酵母可将松柏醛转化为肉桂酸，但未鉴定出该过程的专一性酶；假单胞菌含有松柏醛转化专用酶 CALDH。本研究将假单胞菌的 CALDH 基因在酿酒酵母中异源表达，同时敲除酿酒酵母的乙醛脱氢酶基因 ALD5，并构建原养型对照菌株；在好氧生物反应器中用 1.1mM 松柏醛培养上述改造菌株，结果证实CALDH 表达可提升酿酒酵母内源松柏醛转化能力，ALD5 参与酿酒酵母对松柏醛的转化过程。
利用 Cas9 - 腺嘌呤脱氨酶融合蛋白在细菌中实现可编程的腺嘌呤脱氨基编辑
精准的遗传操作对细菌生理学研究至关重要，但部分细菌因内源同源重组（HR）能力弱、缺乏兼容的外源 HR 系统，难以实现精准基因组编辑。本研究报道了一种利用 Cas9 切口酶与腺嘌呤脱氨酶融合蛋白，在细菌基因组中直接实现腺嘌呤（A）到鸟嘌呤（G）精准转换的快速高效编辑方法。