合成生物学2022,Vol.3Issue(6) :1174-1200.DOI:10.12211/2096-8280.2022-022

合成生物技术驱动酪丁酸梭菌细胞工厂开发的研究进展

Advances in the development of Clostridium tyrobutyricum cell factories driven by synthetic biotechnology

刘家宇 杨智晗 杨蕾 朱丽英 朱政明 江凌
合成生物学2022,Vol.3Issue(6) :1174-1200.DOI:10.12211/2096-8280.2022-022

合成生物技术驱动酪丁酸梭菌细胞工厂开发的研究进展

Advances in the development of Clostridium tyrobutyricum cell factories driven by synthetic biotechnology

刘家宇 1杨智晗 2杨蕾 2朱丽英 3朱政明 1江凌4
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作者信息

  • 1. 南京工业大学食品与轻工学院,江苏 南京 211816
  • 2. 南京工业大学生物与制药工程学院,江苏 南京 211816
  • 3. 南京工业大学化学与分子工程学院,江苏 南京 211816
  • 4. 南京工业大学食品与轻工学院,江苏 南京 211816;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏 南京211816
  • 折叠

摘要

作为一种重要的工业微生物和新型益生菌,酪丁酸梭菌是厌氧条件下代谢多种底物产生丁酸的优势菌株,在其他精细化学品生产和大健康领域亦具有广泛应用.然而,获取生产效率高、鲁棒性强的高版本酪丁酸梭菌细胞工厂,仍然面临着遗传转化效率低、遗传操作工具有限、调控手段单一等诸多挑战.近年来,随着合成生物学的不断发展和酪丁酸梭菌生物信息数据的逐步完善,多种研究策略和技术,包括基因编辑系统等,被用于设计和构筑酪丁酸梭菌底盘细胞高效合成各种精细化学品.本文首先对酪丁酸梭菌独特的生理特性进行了概述.然后,对酪丁酸梭菌底盘细胞改造过程中涉及的系统生物学方法以及遗传操作工具的构建方法与技术进行了总结.同时,探讨了酪丁酸梭菌中多类型代谢调控策略以及群体感应系统的开发及其在合成精细化学品中的应用.最后,从遗传转化效率提升、基因编辑工具拓展、基因回路设计与重构高通量筛选平台建立、一碳气体利用等方面对酪丁酸梭菌底盘细胞的创制进行了展望.

关键词

酪丁酸梭菌/底盘细胞/合成生物技术/系统生物学/代谢工程

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基金项目

国家自然科学基金优秀青年科学基金(31922070)

国家自然科学基金青年科学基金(22008114)

国家自然科学基金-山东省联合基金重点项目(U2106228)

江苏省自然科学基金青年基金(BK20200684)

江苏省先进生物制造创新中心项目(XTC2205)

出版年

2022
合成生物学

合成生物学

CSTPCDCSCD北大核心
ISSN:
参考文献量6
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