资源描述：
《合成生物学简约课件.》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、●维基百科全书：合成生物学旨在设计和构建工程化的生物系统，使其能够处理信息、操作化合物、制造材料、生产能源、提供食物、保持和增强人类的健康和改善我们的环境。http://en.wikipedia.org/Synthetic_biology●简单地说，合成生物学是通过设计和构建自然界中不存在的人工生物系统来解决能源、材料、健康和环保等问题。合成生物学的定义1新的生物零件、组件和系统的设计与建造；2对现有的、天然的生物系统的重新设计基因、基因组和基因组学:基因(Gene)：遗传功能的单位，是编码蛋白质或RNA分子的一段DNA序列.基因组(Genome，来自Gene+
2、chromosome)所有DNA分子的总和（分子遗传学定义）基因组学(Genomics)：研究基因组结构与功能的科学合成生物学发生与发展的学科基础数学物理学工程学生物学计算机科学化学信息学合成生物学生物质能生物医学环境修复精细化学品食品原料生物材料生物传感器生物计算机应用合成生物学的研究内容生物大分子的合成与模块化生物基因组的合成、简化与重构合成代谢网络遗传/基因线路的设计与构建细胞群体系统及多细胞系统研究数学模拟和功能预测123465合成生物学的意义加速合成生物系统工程化的进程需要工程化、标准化的策略，将研究人员从日复一日的重复性操作中解脱出来。验证和深化对于生
3、物现象的理解“合成”将是“分析”的必要补充。成功固然会帮助我们建立合成生物学的基本原则和生物系统的工程化技术；失败也是人类的理解与自然生物本质间存在鸿沟的直接佐证，并会为我们如何更好的理解和运用源自于自然的技术提供指引。合成生物学区别于现有生物学其他学科的主要特点是“工程化”2004年ScientificAmerican杂志发表了题为“合成生命”一文,以图文并茂的形式阐述了合成生物学的内涵及工程性质2005年MIT的Endy发表了“工程生物学的基础”的综述论文,明确提出工程中常用的“标准化”、“复杂系统解耦”、“概念抽象化”做法,并清楚地将合成生物学涉及的生物系统分
4、成DNA、零件、装置、系统这样4个层次2006年ScientificAmerican以“THEBIOFABGROUP”(生物制造研究组,包括合成生物学领域的9位领军人物)为作者,发表了“工程生命:组建生物制造”的长篇分析评论性文章,在正文开始之前用大字突出强调:从有关工程领域的成功经验中所学到的原理及实践可帮助将生物技术从专门的工艺转化为一个成熟的工业。美国普林斯顿大学电子工程系与分子生物学系的Weiss等发表了题为“合成生物学:对于一个刚出现学科的新的工程作用”的综述。概括了合成生物学新学科的基本性能以及与其它工程学科相比的独特性;讨论了从生物装置、模块、细胞到多
5、细胞系统各个层次进行设计和建造工程细胞的方法Panke等发表了“合成生物学-将工程置入生物学”的述评,归纳出合成生物学的研究框架,特别突出了系统设计与系统加工制造的重要性。对于作为合成生物学支撑技术的加工制造,包括标准化克隆、从头DNA合成、提供工程底盘机架(chassis)等，进行了详细讨论。为了减少生物系统的复杂性,一个选择是减小宿主(这里比作chassis)的基因组———即构建出“最小基因组”,以便用于合成生物学研究美国杜克大学生物医学工程系You的研究组及美国哈佛医学院系统生物学系Silver的研究组最近分别发表了题为“经由设计的生物学:细胞组分及特性的还原
6、与合成”及“设计生物系统”的综述,突出体现了“设计”在合成生物学中的重要作用。Barrett等人评述了系统生物学与合成生物学的关系,强调指出系统生物学是基因组尺度合成生物学的基础。从化学工程和电子工程得到的借鉴通常人们认为DNA遗传密码是指挥控制生命的软件(software),而细胞膜及细胞内所有的生物机器被认为是生命的硬件(hardware,在合成生物学中也常称为wetware)。这种对生命系统软件与硬件的认识可以借助于电子工程(大规模集成电路技术、电子计算机硬件与软件技术等)的研究方法、基本技术与工具。就像技术人员现在用标准化的、现成的电子元件组装成计算机一样,
7、合成生物学工作者预计有一天,工程师可以将充分表征的生物原件组装成健壮的宿主生物体,其具有特定的生物功能。美国国家自然科学基金资助的合成生物学工程研究中心(SynBERC)为此确定出4个研究开发方面:零件(parts)、装置(devices)、底盘机架(chassis)和人工实践(humanpractices)在建造计算机时,重要的是将全部模块装置(例如:母板、盘驱动器、输入输出部件等)集成到底盘机架内。对于合成生物学来说,创建一个细胞底盘机架(cellularchassis)用来安装我们设计的生物零部件是非常重要的。在细胞底盘机架中可以集成来自各个子系统的信号以
