功能性菌群构建的研究进展

• 作者: 黄佳城 张瑷珲 付友思 方柏山
• 来源期刊: 合成生物学
• 学科: 生物学
• 关键词: 功能性菌群 自下而上 自上而下 宏组学 多组学 智能设计
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 特约评述|Invited Review
• 页码范围: 155-167
• 页数: 13页
• 分类号: Q816
• 语种: 中文
• DOI: 10.12211/2096-8280.2021-074

摘要

功能性菌群构建作为一个新兴的研究方向,随着合成生物学、微生物组学技术的发展,逐渐成为研究热点.本文将从以下4个方面介绍功能性菌群的研究进展.第一,功能性菌群研究的初衷及其相对于单一生物体工程的优势和设计难点;第二,功能性菌群研究中自下而上(bottom-up)和自上而下(top-down)的设计策略;第三,功能性菌群的分析工具,包括"宏组学"和"多组学联用"手段以及相关的数据处理流程和软件.第四,分别从设计策略和分析工具方面出发,总结了功能性菌群构建过程中的主要挑战,并展望了未来以"智能设计"为核心的发展方向:①利用可解释的时空数据模型解析区域范围内功能性菌群的时空变化关系;②结合图神经网络与多模态学习方法建立多组学群落分析流程;③通过强化学习设计功能性菌群内分布式代谢回路.