Genetic Engineering and Synthetic Biology for Enhanced Carbon and Nutrient Capture
炭素・栄養塩の捕捉強化のための遺伝子工学と合成生物学 (AI 翻訳)
Rahul Kumar
🤖 gxceed AI 要約
日本語
本論文は、微細藻類を用いた炭素隔離と廃水からの栄養塩回収を強化するための遺伝子工学・合成生物学の最新技術を概説する。CRISPR/Cas9によるゲノム編集や代謝経路の再設計などにより、炭素固定効率や栄養塩吸収能を向上させる戦略を紹介している。大規模応用に向けた分子ツールの進展を整理した章である。
English
This chapter reviews recent advances in genetic engineering and synthetic biology to enhance microalgae-based carbon sequestration and nutrient recovery from wastewater. It discusses optimization of the Calvin-Benson cycle, carbon concentrating mechanisms, and nutrient assimilation pathways using CRISPR/Cas genome editing, pathway rewiring, synthetic promoters, and genome-scale metabolic modeling. The goal is to create superior algal strains for large-scale carbon capture and waste valorization.
Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.
📝 gxceed 編集解説 — Why this matters
日本のGX文脈において
日本は微細藻類研究が盛んであり、CCUSや廃水処理への応用が期待される。本稿の遺伝子工学的手法は、日本のバイオテクノロジー企業や研究機関が実用化に向けて参考にできる知見を提供する。
In the global GX context
This paper contributes to the global CCUS and circular bioeconomy discourse by detailing genetic tools for improving microalgal carbon and nutrient capture. It is relevant for decarbonization strategies that integrate biological carbon capture with waste valorization, aligning with international net-zero goals.
👥 読者別の含意
🔬研究者:Provides a comprehensive overview of molecular tools for engineering microalgae for carbon capture, useful for researchers in algal biotechnology and synthetic biology.
🏢実務担当者:For companies in carbon capture or wastewater treatment, outlines pathways to develop more efficient algal strains, but practical scalability remains a challenge.
📄 抄録（日本語訳）
微細藻類は、炭素隔離と廃水の価値化のための有望なバイオテクノロジー的ツールであり、温室効果ガス排出削減と廃棄物処理流からの栄養塩回収という二重の利点を有する。しかし、炭素固定と栄養塩取り込みに関する微細藻類の自然な代謝効率は、大規模応用には最適ではない。遺伝子工学と合成生物学における最近の技術的進歩により、光合成、代謝、および調節ネットワークの選択的操作が可能となり、炭素と栄養塩の捕捉効率を改善できるようになった。本章では、カルビン・ベンソン回路、炭素濃縮機構、ならびに窒素、リン、硫黄の栄養塩同化システムなどの重要な経路を最適化するために使用される分子および合成生物学ツールについて論じる。CRISPR/Casを介したゲノム編集、経路の再配線、合成プロモーター設計、ゲノムスケール代謝モデリングなどの先進的戦略は、優れた藻類株を作出するために報告されている。
AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。
📄 Abstract（原文）
Microalgae are promising biotechnological tools for carbon sequestration and wastewater valorization, with the dual benefit of greenhouse gas emission mitigation and nutrient recovery from waste streams. However, the natural metabolic efficiency of microalgae for carbon fixation and nutrient uptake is suboptimal for large-scale applications. Recent technological breakthroughs in genetic engineering and synthetic biology have enabled the selective manipulation of photosynthetic, metabolic, and regulatory networks to improve the efficiency of carbon and nutrient capture. The present chapter discusses the molecular and synthetic biology tools used for optimizing critical pathways, such as the Calvin Benson cycle, carbon concentrating mechanisms, and nutrient assimilation systems for nitrogen, phosphorus, and sulfur. Advanced strategies, such as CRISPR/Cas-mediated genome editing, pathway rewiring, synthetic promoter design, and genome scale metabolic modeling, are report for creating superior algal strains.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- openalex https://doi.org/10.4018/979-8-3373-7630-1.ch004first seen 2026-07-18 05:40:40
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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。