合成生物学新技术在基因表达精确调控和提高脂肪酸合成效率方面的应用

• 作者: 王毓舒 贺林 马钢
• 来源期刊: 上海交通大学学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 基因表达调控 脂肪酸 稀有密码子 细胞膜支架 CRISPR干扰
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 页码范围: 1-10
• 页数: 10页
• 分类号: Q819
• 语种: 中文
• DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.01.001

摘要

基因表达是生物体最重要的生理活动之一,而对基因表达进行精确的人工调控则是控制生物体蛋白合成以及生理活动的重要手段.上海交通大学国际基因工程机器大赛(International Genetically Engineered Machine Competition,iGEM)团队自2009年参赛以来,多次应用合成生物学方法成功创建了稀有密码子开关、细胞膜支架和光控CRISPR干扰(CRISPRi)系统3种新型基因调控元件.通过在目的基因的起始密码子后插入合适数量的稀有密码子,对基因表达进行精确调节,调控一个多酶体系在最适化学计量比上进行反应;细胞膜支架可将目标蛋白固定在细胞内膜上,缩短不同蛋白之间的空间距离,加速酶催化反应速率;光控CRISPRi系统则创新性地将生物感光系统与新兴的CRISPRi技术相结合,通过光信号在转录水平上精确调控生物体内源基因的表达.这3项新技术在大肠杆菌脂肪酸合成方面均得到了成功的应用,从而提高了脂肪酸的合成量和分泌效率.