Natural rubber biosynthesis in plants, the rubber transferase complex, and metabolic engineering progress and prospects

巴西橡胶树 代谢工程 天然橡胶 生物 生物合成 代谢途径 生物技术 计算生物学 生物化学 生化工程 基因 化学 工程类 有机化学
作者
Sam Cherian,Stephen B. Ryu,Katrina Cornish
出处
期刊:Plant Biotechnology Journal [Wiley]
卷期号:17 (11): 2041-2061 被引量:81
标识
DOI:10.1111/pbi.13181
摘要

Natural rubber (NR) is a nonfungible and valuable biopolymer, used to manufacture ~50 000 rubber products, including tires and medical gloves. Current production of NR is derived entirely from the para rubber tree (Hevea brasiliensis). The increasing demand for NR, coupled with limitations and vulnerability of H. brasiliensis production systems, has induced increasing interest among scientists and companies in potential alternative NR crops. Genetic/metabolic pathway engineering approaches, to generate NR-enriched genotypes of alternative NR plants, are of great importance. However, although our knowledge of rubber biochemistry has significantly advanced, our current understanding of NR biosynthesis, the biosynthetic machinery and the molecular mechanisms involved remains incomplete. Two spatially separated metabolic pathways provide precursors for NR biosynthesis in plants and their genes and enzymes/complexes are quite well understood. In contrast, understanding of the proteins and genes involved in the final step(s)-the synthesis of the high molecular weight rubber polymer itself-is only now beginning to emerge. In this review, we provide a critical evaluation of recent research developments in NR biosynthesis, in vitro reconstitution, and the genetic and metabolic pathway engineering advances intended to improve NR content in plants, including H. brasiliensis, two other prospective alternative rubber crops, namely the rubber dandelion and guayule, and model species, such as lettuce. We describe a new model of the rubber transferase complex, which integrates these developments. In addition, we highlight the current challenges in NR biosynthesis research and future perspectives on metabolic pathway engineering of NR to speed alternative rubber crop commercial development.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
JoJo完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
NNi完成签到,获得积分10
2秒前
等风的人发布了新的文献求助10
3秒前
snowman发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
敢问路在何方完成签到,获得积分10
5秒前
bkagyin应助xue采纳,获得10
5秒前
5秒前
互认完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
CHEN完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
李雅琳完成签到 ,获得积分10
8秒前
互认发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
王雯雯完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.2应助BYJ采纳,获得10
10秒前
为医消得人憔悴完成签到,获得积分10
12秒前
30完成签到 ,获得积分10
13秒前
植物代谢完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
研友_GZ3zRn完成签到 ,获得积分0
15秒前
万能图书馆应助灵巧幻露采纳,获得10
15秒前
15秒前
NexusExplorer应助互认采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
蜡笔小哐发布了新的文献求助10
20秒前
坚强血茗完成签到 ,获得积分20
20秒前
21秒前
22秒前
任志政完成签到 ,获得积分10
22秒前
sherif完成签到,获得积分10
22秒前
蓓蓓发布了新的文献求助10
23秒前
陈中航发布了新的文献求助30
24秒前
24秒前
lee完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7319804
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8935482
关于积分的说明 18942374
捐赠科研通 6978346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214413
关于科研通互助平台的介绍 2382293
邀请新用户注册赠送积分活动 2193474