生物传感器在代谢工程中的应用

张楠楠 王金保 董润安 高海军（北京理工大学生命学院，北京，100081）

生物传感器在代谢工程中的应用

张楠楠 王金保 董润安 高海军*
（北京理工大学生命学院，北京，100081）

摘要：近年来，合成生物学、代谢工程的发展推动了精细化学品和新一代能源的生物合成研究，为高效能酶或菌株的构建和筛选带来了新的契机。生物传感器由分子识别元件和信号转换器组成。作为一种新的生物信号检测技术手段，具有选择性高、分析速度快、操作简单等特点。主要有荧光共振能量转移传感器、核糖开关传感器和转录因子传感器三种类型。其中，转录因子传感器已广泛应用于酶或菌株等的代谢工程研究中。文章综述了这些生物传感器的基本原理和应用。

关键词：生物传感器；代谢工程；应用；生物合成

近年来，合成生物学在基因组编辑[1]，DNA组装[2]，标准化基因线路的构建及逻辑线路的设计[3,4]等方面，取得了巨大的进步。特别是Gibson等温组装、Gold-gate 组装、连接酶链反应（LCR）[5]和自动基因编辑（MAGE）[6,7]等DNA组装技术的发展推动了基因型文库的理论与应用研究。基因型文库的构建作为一种优化菌株代谢系统的工具，在高产菌株的构建过程中具有关键作用。然而，构建基因型文库仅仅是获得高产菌株的基础，还需进一步从瀚如烟海的文库中筛选到最好的表型。目前而言，表型筛选技术远远落后于文库构建技术[8,9]，限制了高产菌株的获取。生物传感器作为一种新的生物信号检测技术，具有选择性高、分析速度快、操作简单等特点，在食品检测、环境监测、新药筛选、工业微生物菌株改造等研究领域受到广泛重视[10]。……