张维娇 金学荣 徐雅晴 李江华 堵国成 康振
(江南大学生物工程学院 工业生物技术教育部重点实验室,无锡 214122)
枯草芽孢杆菌与真核系统相比具有生长快,发酵周期短且易于培养等优势;与其他原核系统相比具有较强的分泌表达能力[1-2],能有效避免细胞内蛋白质的积累和不溶性包涵体的形成,其遗传背景清晰,被认为是下一代超高效分泌的细胞工厂[3]并具有开发成底盘细胞的潜力[4]。
利用传统的代谢工程手段可以实现一定时间内目的产物的积累,但是由于局部途径的过表达,往往会造成细胞代谢流的失衡[5]。如何平衡细胞的生长与产物的高效合成是代谢工程的一个重要问题[6]。微生物代谢流的分配在生长过程中并非一成不变,而是随着胞内代谢物水平及环境的变化而发生动态调整。动态调控手段能在保证目的产物高效合成的情况下,同时平衡细胞的生长,实现高产量和高底物转化率的统一。
本文主要从转录水平和转录后水平上综述了近几年来枯草芽孢杆菌动态表达调控工具的开发,并就其调控机制进行了介绍,最后对这些调控工具在产物合成中的应用做了简要概述。
目的基因表达的第一步就是转录,在转录水平上进行基因表达调控是最直接和最方便的。基因的转录过程通常与外界物质、转录因子、胞内代谢物以及群体环境等相关[7],通过控制这些影响因子可以实现基因转录水平的调控。……