代謝工程概述(參考版)
2025-01-21 07:23本頁面
【正文】 2023年 2月 7日星期二 7時 22分 29秒 07:22:297 February 2023 ? 1一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。 2023年 2月 7日星期二 上午 7時 22分 29秒 07:22: ? 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。勝人者有力，自勝者強。 :22:2907:22Feb237Feb23 ? 1越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。 , February 7, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 2023年 2月 7日星期二 7時 22分 29秒 07:22:297 February 2023 ? 1空山新雨后，天氣晚來秋。 。 :22:2907:22:29February 7, 2023 ? 1意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 :22:2907:22Feb237Feb23 ? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 , February 7, 2023 ? 很多事情努力了未必有結果，但是不努力卻什么改變也沒有。 2023年 2月 7日星期二 7時 22分 29秒 07:22:297 February 2023 ? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。 。 :22:2907:22:29February 7, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 :22:2907:22Feb237Feb23 ? 1故人江海別，幾度隔山川。 , February 7, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。代謝工程的快速發(fā)展還將會給能源、化工、材料、藥物等眾多領域帶來巨大的影響。麥肯錫咨詢公司預測在 2023年工業(yè)生物技術的產值將達到 560億美元 ,占化學市場的 20%。代謝工程的發(fā)展雖然只有短短的 20年 ,卻極大地推動了微生物發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展 ,既降低了微生物發(fā)酵的生產成本 ,又拓展了發(fā)酵產品的多樣性 ,使其在和石油化工制造技術的競爭中在局部占據了上風。 展望 ? 隨著石油資源匱乏、價格飛速增長以及全球氣候變暖、環(huán)境惡化等問題的日益嚴重 ,各國政府、企業(yè)和科學界均致力于推動傳統(tǒng)石油化工制造行業(yè)的產業(yè)升級。該領域的新穎性在于分子生物技術與數學分析工具的集成，這有助于闡明基因修飾的代謝通量控制及靶標的合理選擇。其他精細化合物如 Omega3脂肪酸、輔酶 Q芳香族化合物等也具有很大開發(fā)潛力。精細化合物目前研究比較多的是氨基酸、核酸、類異戊二烯化合物 ,如青蒿素 (Artemisinin)、類胡蘿卜素(Carotenoids)、番茄紅素 (Lycopene)、甾醇 (Sterols)、泰素。將來很有必要繼續(xù)開發(fā)生產新型大宗化學品的代謝工程菌 ,全方位地使生物制造技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化工制造技術?？稍偕茉搭惸壳把芯康谋容^多的是纖維素乙醇、生物柴油、丁醇 ,然而目前的生物能源有著很多缺陷 ,將來很有必要開發(fā)品質高、原材料豐富的下一代生物能源 ,如長鏈醇、油酯和碳氫化合物。代謝工程把數學的復雜性減到最小，并同時提供一些必要的補充說明作為不同數學運算的背景材料 發(fā)酵產品 ? 代謝工程研究的第一步必然是先確定要發(fā)酵生產什么產品。 ? 代謝工程的主要目標是識別特定的遺傳操作和環(huán)境條件的控制，以增強生物技術過程的產率及生產能力，或對細胞性質進行總體改性。 2023年美國貝克萊大學 ，采用酵母細胞表達天然植物藥箐篙素分子，實現工程微生物代謝工程制藥。 習題 ? Ｍ etabolic Control Analysis，簡稱ＭＣＡ 第三節(jié)、代謝工程的應用領域和前景 ?代謝工程和微生物發(fā)酵工業(yè)要解決的根本問題是 :如何有效地改造微生物菌種 ,使其高效地發(fā)酵生產各種產品。 ? 常用的手段有 : ? a、轉移代謝途徑 ,即將多個特定代謝途徑中的相關基因 (簇 )轉移到無這些基因的菌株 (或植物細胞等 )中 ,從而達到使其能合成新的目標產物的目的 。 ? 擴展代謝途徑一般是指通過基因工程手段引入外源基因 (簇 )等 ,使原有代謝途徑進一步向前或向后延伸 ,從而可利用新的原料用于合成目標產物或產生新的末端代謝產物。提高通向目標產物的代謝流的手段通常有 : ? a、增強催化限速反應的酶的表達量或活性 ,從而提高代謝流 。 ? 2)擴展代謝途徑 。從競爭型細胞經濟的轉變取決于遺傳和環(huán)境因素的信息導向，這種導向必須遵循細胞經濟的基本運行規(guī)律。野生的 (未經人工變異的 )微生物細胞在自然選擇的過程中逐漸形成競爭型的細胞經濟。代謝網絡中任何一種中間產物 (或可借助生物學、化學方法與代謝網絡聯網的任何一種化合物 )都可能被開發(fā)成為工業(yè)發(fā)酵的目的產物或原料。因此，工業(yè)發(fā)酵具有生物學屬性。 代謝工程的三個基本觀點 ? 從工業(yè)發(fā)酵的現狀出發(fā)，主要根據對碳元素代謝及其控制，菌種是化能異養(yǎng)型微生物，產物是微生物細胞排
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