NIH (National Institutes of Health) shift（https://en.wikipedia.org/wiki/NIH_shift）是在微生物分解代谢过程中酶催化苯环上的氢原子、卤素、乙酸、烷基以及羧基等基团羟基化反应时引起的一种基团分子内迁移现象，普遍存在于哺乳动物的疾病、药物代谢、抗生素合成以及芳烃降解中。已有文献报道阐明氢原子和乙酸基团的迁移是由单个加氧酶催化完成，但其它基团迁移机理尚无相关报道。

硫原子被发现存在于生物分子，如蛋白质、tRNA、铁硫簇、抗生素等分子结构中已超过一个多世纪。2005-2007年期间，我国科学家邓子新院士发现并报导了细菌DNA中存在天然的硫修饰，其化学结构是在特定的DNA磷酸二酯键骨架上的氧-硫替换，这是国际上迄今为止在生物体中发现的唯一一种DNA骨架上的表观遗传修饰。众所周知，DNA结构上细微的改变或修饰影响生命体代谢过程，比如DNA的甲基化修饰与基因表达、细胞分化、癌症发生等息息相关。这些DNA修饰依赖一类特异性的蛋白质对其识别解码（Reader）。

光合效率对于食品安全、能源供给和气候变化至关重要。尽管在光合微生物蓝藻中的一些人工代谢陷阱可以改善光合作用，但是这些代谢陷阱对于光合电子传递链的影响方式还未被阐明。同时，蓝藻中包括莽草酸途径在内的一些低流量途径的可塑性还未进行研究。这个工作选择苯乙醇作为目标产物，该物质是一种重要的玫瑰香味香料和理想的助燃剂。通过在蓝藻中引入苯乙醇合成途径和人工解反馈抑制模块，31.5%的光合固定碳被重定向至莽草酸途径，用于苯乙醇和芳香氨基酸的合成。在这个过程中，基因工程蓝藻的氧气释放和碳固定效率分别提高了29.9%和68

木质纤维素/农业废弃物的高值化利用可以有效地将石油化学品的替代生产与环境可持续性发展进行偶联。目前，木质素废物流通常被用于燃烧产生热量，伴随大量的环境污染。因此，开发将木质素转化为高值化合物的绿色工艺对生物炼制的发展至关重要。然而，传统生物合成途径对昂贵辅酶（ATP和CoA）的不断需求严重阻碍了木质素水解单体的有效利用。该研究开发了一种基于新型酚酸脱羧酶（Pad）和芳香酚单双氧酶（Ado）的不依赖辅酶的生物催化剂，并将其用于木质素水解物的高值化利用。除此之外，在先前开发的通过温度来控制香草醛/醇合成的技术

蛋白质是生命的物质基础，蛋白质有结构蛋白和天然无规蛋白两种类别。天然无规蛋白是一类在生理条件下没有稳定三级结构的蛋白质，这类蛋白在真核生物蛋白质组中的含量超过40%，与肿瘤、心血管疾病、神经退行性疾病以及糖尿病等复杂疾病的发生发展密切相关。结构蛋白的序列结构功能范式已经被大家广泛接受，但天然无规蛋白的序列无规功能范式迫切需要建立。与结构蛋白相比，天然无规蛋白构象多样性等特点导致难以用X-ray、NMR等传统实验方法来研究。分子动力学模拟是研究天然无规蛋白的序列无规功能范式的重要方法，分子力场是分子动力学模

在微生物群落的构建过程中，菌群的迁入（immigration）和环境选择（environmental selection）被认为会影响菌群的结构。已有研究结果中，一部分研究论文支持环境选择是决定群落结构的首要因素，认为菌群的构建是基于环境因素和营养水平的确定性过程；而另一部分研究论文则认为迁入菌群是决定群落结构的首要因素，即细菌群落的构建是由那些能够进入其生活环境的微生物种类决定的。由此可以发现，在不同的研究中，菌群的迁入过程和环境选择的相对重要性是不同的。而造成这种不确定性的原因也一直是困惑学术界的问题

海洋作为地球上巨大的有机碳库，广泛分布着难降解的芳烃化合物。加利福尼亚海湾Guaymas盆地热液沉积层富含石油类芳香物，同时在该地区微生物宏基因组中发现了未可培养古菌Thermoprofundales的基因组。Thermoprofundales代谢活跃、生物量丰富，广泛分布于全球海洋沉积物中，有降解蛋白碎片的能力，推测可能在深海区域有机质转换和碳循环中扮演着重要角色。目前文献报道大多是在细菌中鉴定可代谢芳烃的相关基因及生化证据，在可培养的嗜热古菌和嗜盐古菌中仅有极少数报道，而对于深海中未可培养古菌的有机碳

蘑菇真菌种类多，自古以来药食两用，其代谢产物具有多种重要生物活性。但是，该类微生物的功能基因鉴定与表征、代谢工程改造等大幅落后于动植物、细菌和低等真菌等其它物种，其主要原因是缺乏有效的基因编辑平台技术。钟建江教授、肖晗副研究员等科研人员近五年来致力于我国名贵蘑菇真菌--灵芝的基因编辑技术的研究，在2017年率先报道了基于CRISPR-Cas9系统的ura3标记基因的敲除（Qin et al. Process Biochem 56: 57-61, 2017）。

近日，上海交通大学生命科学技术学院、微生物代谢国家重点实验室白林泉团队深入解析了抗糖尿病药物阿卡波糖生物合成机制，通过有效的代谢工程策略进一步提高了阿卡波糖产量。相关研究成果以“A severe leakage of intermediates to shunt products in acarbose biosynthesis”为题发表于Nature Communications杂志上。上海交通大学博士研究生赵芹芹为论文第一作者，白林泉教授为通讯作者，该文作者还包括邓子新院士、塔里木大学张利莉教授等。

花粉是开花植物的雄配子体，在植物有性生殖、物种繁衍以及粮食生产中扮演重要角色。花粉形态多样、具有物种特异性，是植物分类的重要参考依据之一。然而，花粉形态物种多样性的形成机制不清楚，是植物学领域长期没有解决的重要科学问题。花粉萌发孔是花粉表面没有坚硬外壁覆盖的区域，在授粉期间具有促进花粉吸水和花粉管萌发的作用。花粉萌发孔特征主要由大小、形状、位置和数量等决定。双子叶植物花粉最典型的萌发孔是在花粉表面等距平行排列的三个花粉沟组成；而单子叶植物的特征性萌发孔是在远端分布的单个萌发孔(图1)。