细菌群体感应元件构建和工程应用

doi:10.12211/2096-8280.2020-066

	细菌群体感应元件构建和工程应用
其他题名	Construction and engineering application of bacterial quorum sensing elements
	周爱林1,2 ; 刘奕1 ; 巴方1 ; 钟超1,3,4
	2021-04-15
发表期刊	合成生物学
卷号	2 期号:02 页码:234-246
DOI	10.12211/2096-8280.2020-066
摘要	群体感应现象指的是微生物通过独特的交流方式使不同菌个体间的行为同步,从而展现群体性行为。当前在微生物群体感应系统方面的研究,除了促进或抑制天然群体感应方面的基础研究外,研究人员逐渐开始将群体感应系统引入到合成生物学的工程应用研究,并且将其广泛运用在医学、工业、环境等应用领域。本文主要总结了细菌群体感应元件在构建过程中的常用策略与方法,并探讨了基于群体感应基因元件改造的工程菌在动态代谢调节、周期性振荡呈现、异种菌种间关系的构建等方面的应用。群体感应元件的研究主要包括新群体感应元件的开发和针对已有群体感应元件的优化。通过模拟、优化群体感应元件并将其模块化,研究人员构建了丰富的群体感应基因元件库,使群体感应能被灵活应用于不同场景。另外,通过在细菌中引入群体感应基因回路,可以将单个细菌内部的各类反馈回路较好地拓展到整个细菌群体中,而这种多细胞体系的构建,使得更多复杂的功能得以实现,如通过群体感应实现动态代谢调节从而提高发酵效率,或实现群体周期性振荡以释放肿瘤杀伤药物等。此外,环境中异种微生物的关系也可以通过外源引入群体感应来进行调控,这为微生物的共培养提供了新工具,更为复杂的合成生物学系统的建立提供了新思路。随着机器学习等计算机领域的发展,未来可以更多借助计算机来设计复杂群体感应回路,并对外源群体感应引入后的效果做出更精准的预测。
关键词	群体感应合成生物学基因元件微生物代谢调控
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收录类别	CSCD
语种	中文
原始文献类型	学术期刊
来源库	WanFang
中图分类号	Q93-33
资助机构	国家重点研发计划 ; 上海市科委项目 ; 国家自然科学基金
文献类型	期刊论文
条目标识符	https://kms.shanghaitech.edu.cn/handle/2MSLDSTB/255130
专题	生命科学与技术学院_本科生物质科学与技术学院_PI研究组_钟超组物质科学与技术学院_博士生
作者单位	1.上海科技大学物质科学与技术学院; 2.上海科技大学生命科学与技术学院; 3.中国科学院深圳先进技术研究院,深圳合成生物学创新研究院,中国科学院定量工程生物学重点实验室; 4.中国科学院深圳先进技术研究院,深圳合成生物学创新研究院,材料合成生物学中心
第一作者单位	物质科学与技术学院; 生命科学与技术学院
第一作者的第一单位	物质科学与技术学院
推荐引用方式 GB/T 7714	周爱林,刘奕,巴方,等. 细菌群体感应元件构建和工程应用[J]. 合成生物学,2021,2(02):234-246.
APA	周爱林,刘奕,巴方,&钟超.(2021).细菌群体感应元件构建和工程应用.合成生物学,2(02),234-246.
MLA	周爱林,et al."细菌群体感应元件构建和工程应用".合成生物学 2.02(2021):234-246.