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1、生物工程学报ChinJBiotech2009,September25;25(9):1296-1302journals.im.ac.cnChineseJournalofBiotechnologyISSN1000-3061cjb@im.ac.cn©2009InstituteofMicrobiology,CAS&CSM,Allrightsreserved代谢工程与细胞工厂专栏合成生物学与代谢工程11,2王俊姝,祁庆生1山东大学微生物技术国家重点实验室,济南2501002山东大学国家糖工程技术研究中心,济南2
2、50100摘要:随着DNA重组技术的日趋成熟,代谢工程的理论和应用已经得到了迅速发展。合成生物学是近年来蓬勃发展的一门新兴学科,在许多领域都具有重要的应用。以下从改造细胞代谢的关键因子、代谢途径的调节和宿主细胞与代谢途径构建的关系等方面详细讨论了合成生物学的最新进展和合成生物学在代谢工程领域的应用。关键词:合成生物学,代谢工程,代谢途径,基因表达调控,宿主细胞Syntheticbiologyformetabolicengineering−areview11,2JunshuWang,andQingshe
3、ngQi1StateKeyLaboratoryofMicrobialTechnology,ShandongUniversity,Jinan250100,China2NationalGlycoengineeringResearchCenter,ShandongUniversityJinan250100,ChinaAbstract:Inthelastfewdecades,withthedevelopmentofrecombinantDNAtechnology,metabolicengineeringhas
4、madetremendousadvances.Syntheticbiologyisanewlyandrapidlyemergingdiscipline.Ithasgreatpotentialinassistingandsimplifyingthestudyofmetabolicengineering.Thisreviewfocusesontherecentdevelopmentofsyntheticbiologyanditsapplicationinoptimizingmetabolicpathway
5、andengineeringcellularchassis.Keywords:syntheticbiology,metabolicengineering,metabolicpathway,regulationofgeneexpression,cellularchassis代谢工程(Metabolicengineering)亦称途径工程的联合协同表达及其调控。通过组合不同来源的多(Pathwayengineering),是根据已知细胞代谢网络知种酶分子来构建新的代谢途径既可以省略化学合成识对细胞代谢途径
6、进行合理设计,并利用分子生物中间产物的纯化工作,同时可以更简便更节能地实学手段,如DNA重组技术等对细胞代谢途径以及代现生物燃料、天然复杂产物的化学中间产物及其衍谢途径调控进行改造以积累目的产物的应用学生物的合成。不同于传统的以生产蛋白质因子或工[1-3]科。经过20余年的发展,随着多种微生物全基因业酶为目标的蛋白多肽单基因表达,在代谢途径改组测序的完成以及对微生物代谢网络的系统认识,造过程中,编码催化代谢途径中关键酶的基因并不代谢工程的改造范围已经发展到涉及跨种属多基因需要高度表达,因为目的基因的过
7、量表达会消耗细Received:March10,2009;Accepted:July2,2009Supportedby:NationalNaturalScienceFoundationofChina(No.30870022),NationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(No.2007CB707803),NationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(863Program)(No.2
8、006AA02Z218).Correspondingauthor:QingshengQi.Tel:+86-531-88365628;Fax:+86-531-88565610;E-mail:qiqingsheng@sdu.edu.cn国家自然科学基金(No.30870022),国家重点基础研究发展计划(973计划)(No.2007CB707803),国家高技术研究发展计划(863计划)(No.2006AA02Z218)资助。王俊姝等:合成生物学与代谢工程1
