运动发酵单胞菌底盘细胞研究现状及展望
2021-03-18杨永富耿碧男宋皓月何桥宁何明雄鲍杰白凤武杨世辉
杨永富,耿碧男,宋皓月,何桥宁,何明雄,鲍杰,白凤武,杨世辉
(1 湖北大学生命科学学院,省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室,湖北省环境微生物工程技术研究中心,湖北 武汉 430062;2 农业农村部沼气科学研究所,生物质能技术研究中心,四川 成都 610041;3 华东理工大学生物工程学院,生物反应器工程国家重点实验室,上海 200237;4 上海交通大学生命科学技术学院,微生物代谢国家重点实验室,上海 200240)
下一代测序(next generation sequencing,NGS)与质谱(mass spectrometry,MS)技术的发展促进了系统生物学(systems biology)方法在生命科学领域的应用,推动了在基因组层面对生物体“基因-RNA-蛋白-代谢-表型”变化规律与调控机制的深入研究[1]。在系统生物学研究的基础上,通过引入工程学思想策略,并与现代生物学、系统科学及合成科学进行融合,使生物技术系统化和标准化,形成了在理性设计指导下重组或从头合成新的并具有特定功能“人造生命”为目标的“合成生物学”[2-3]。同时,建立了合成生物学“设计-构建-测试-学习”(design-build-test-learn,DBTL)的研究策略,推动了通过理性或半理性改造工业微生物底盘细胞,实现“建物致知”与“建物致用”目标的研究进程。
运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)是一种兼性厌氧革兰氏阴性菌,具有许多独特的生理特点和优异的工业生产特性,是目前唯一已知能够在厌氧条件下利用Entner-Doudoroff(ED)途径的微生物,具有较高的糖吸收率、乙醇收率和乙醇耐受性等优良特性;近年来被作为纤维素类生物质生物炼制生产生物能源的细胞工厂受到重视……
