典型模式微生物基因表达精细调控工具的研究进展

摘要

以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母等为代表的典型模式微生物是合成生物学研究中的重要底盘细胞.典型模型微生物的新型基因表达调控工具开发与应用实现了细胞代谢途径的精确工程设计和新型遗传回路的设计,极大促进了合成生物学和代谢工程的发展.本文针对典型模式微生物基因表达精细调控工具,特别是人工基因表达调控元件和精确调控的工具进行了系统总结和讨论.首先总结了经典的基因表达调控元件,然后介绍和讨论了基于中心法则创建的新型基因表达调控元件、基于全局调控蛋白的基因表达全局调控工具,以及响应特定信号的基因表达调控工具三个方面的最新研究进展,最后展望了如何通过新型天然基因表达调控元件的发现和响应代谢压力等细胞生理特性的基因表达调控系统的开发,进一步提升基因表达精细调控的范围和精度.通过将系统生物学数据与生物信息学相结合,能够进一步促进基因表达调控元件的标准化和多元化,提升基因表达精细调控的效率.