Штаммы-продуценты микроорганизмов являются основой промышленной биотехнологии. Их свойства определяют экономические параметры производства. Для конструирования штаммов микроорганизмов используются методы рационального дизайна (метаболическая инженерия) и комбинаторные методы мутагенеза и отбора (лабораторная эволюция, адаптивная эволюция, белковый и геномный шафлинг). Часто используется комбинация этих методов. Современные штаммы обычно не содержат плазмид и маркеров лекарственной устойчивости. Все изменения вносятся в хромосому методами гомологичной и сайт-специфической рекомбинации. Сумму таких подходов называют рекомбиниринг. Экспрессия генов осуществляется на оптимальном уровне под контролем промоторов определенной силы, часто регулируемых. Знание полной геномной последовательности — почти обязательное условие использования приемов метаболической инженерии. Биоинформатика оказывает существенную помощь в выборе ферментов, поиске нужных генов и метаболических реакций. Измерение метаболических потоков оказывает большую помощь при конструировании штаммов. Современный уровень науки позволяет конструировать в штаммах метаболические пути de novo для производства химикатов и биотоплива. В перспективе сырьем для микробиологической промышленности может стать углекислый газ, поэтому исследование фиксации СO_2 ацетогенами и электрогенами — перспективное направление исследований.
展开▼
