英国威廉希尔公司工学院能源与资源工程系学术报告
题目：Light and dark metabolism in Chlamydomonas: Daytime can never understand the nighttime`s darkness
报告人：杨文强 研究员
中国科学院植物研究所
报告时间：2017年03月15日（周三） 10:00 am – 11:30 am
报告地点：工学院1号楼210会议室
主持人： 刘进
报告摘要：Half of the entire life of photosynthetic organisms is in the dark, and dark metabolism (heterotrophic and anoxic/hypoxic) is critical and necessary for photosynthetic organisms to recover photosynthesis when receiving light again. Dark metabolism can provide necessary materials and energy, re-oxidize NADH to NAD+, store metabolites from photosynthesis, and keep the correct carbon flux and the normal redox balance. The overall carbon budget of photosynthetic cells requires an understanding of metabolic features that accompany the movement of the cells between light and dark conditions, and specific electron carriers, such as ferredoxins, are tailored for light or dark metabolism. Chlamydomonas reinhardtii is a unicellular, soil-dwelling (and aquatic) green alga that has significant metabolic flexibility for balancing redox equivalents and generating ATP when it experiences hypoxic/anoxic conditions. The diversity of pathways available to ferment sugars is often revealed in mutants in which the activities of specific branches of fermentative metabolism have been eliminated; compensatory pathways having little activity in parental strains under standard laboratory fermentative conditions are often activated. The ways in which these pathways are regulated and integrated are little explored. We use Chlamydomonas as a model to study dark metabolism, dark anoxic/hypoxic fermentation and photosynthesis as well, which will not only advance our understanding of the dark metabolism and photosynthesis, but also provide new evidences and insights into genetic improvement of photosynthesis efficiency.
报告人简介：
杨文强，中国科学院植物研究所研究员。2000 年和 2003 年在东北农业大学分别获学士和硕士学位，2008 年在中国科学院遗传与发育生物学研究所获博士学位。2009 年 2 月至 2017年 1 月在美国斯坦福卡内基研究所植物生物学系从事博士后研究和研究助理工作。期间于2009 年 3 月至 5 月在美国科罗拉多再生能源国家实验室（NREL）访问研究。2017 年 2 月到中国科学院植物研究所工作。在 PNAS、Plant Cell、Plant Journal、Plant Physiology 等期刊发表 SCI 收录论文 17 篇，参编著作 2 本。
研究方向
光合作用是世界上最重要的化学反应（1988年诺贝尔奖颁奖词），人类的衣食住行归根结底都离不开光合作用。莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）是一种单细胞真核绿藻，被称为“光合绿色酵母”。我们实验室利用衣藻为模式，运用当前多学科先进技术结合获得的大量遗传材料，研究以下科学问题：（1）光合作用新的调控机制。衣藻基因组测序发现597个在光合生物中有同源，而非光合生物中不存在的蛋白，这些蛋白被命名为GreenCut。试图剖析这些蛋白可能在光合作用过程中发挥新的不为所知的功能；（2）光合作用与碳代谢互作网络。光合作用形成的磷酸丙糖的去向直接决定了有机碳的分配，系统的研究这些参与碳代谢网络中酶类，如淀粉酶、磷酸果糖激酶与光合作用的相互作用机制，试图探讨光合作用和这些重要碳代谢网络的互作关系；3）黑暗代谢对光合作用的调控和乙酸转运代谢机制。光合生物有一半时间是在黑暗中度过的。黑暗代谢拥有与光合作用完全不同的代谢和调控机制。黑暗代谢对光合作用的恢复有很重要的调节作用。同时，衣藻可以利用乙酸为唯一碳源进行黑暗异养生长，试图阐明乙酸转运和代谢的机制；（4）厌氧代谢调控新机理及氧气信号感知。生活在黑暗土壤的衣藻面临缺氧和厌氧的胁迫，长期进化使衣藻获得陆地植物不存在的厌氧代谢机制。利用已经获得的遗传材料，试图揭示衣藻厌氧代谢调控和生物制氢新机制以及衣藻氧气是如何感知氧气信号的。
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