北京棒桿菌色氨酸工程菌株的構(gòu)建及相關(guān)研究的綜述報告

北京棒桿菌色氨酸工程菌株的構(gòu)建及相關(guān)研究的綜述報告概述棒桿菌（Escherichiacoli）作為一種常見的細(xì)菌，廣泛應(yīng)用于生物工程中，是一種重要的宿主細(xì)胞。色氨酸是一種重要的氨基酸，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域，因此構(gòu)建棒桿菌色氨酸工程菌株是一種非常重要的研究工作。本文將從構(gòu)建棒桿菌色氨酸工程菌株的方法、策略和應(yīng)用方面進(jìn)行綜述。方法目前構(gòu)建棒桿菌色氨酸工程菌株的主要方法包括基因突變、轉(zhuǎn)化基因、抑制基因、過表達(dá)基因以及基因替換等方法?；蛲蛔兛梢詫崿F(xiàn)通過選擇性篩選使得目標(biāo)基因突變的目的，其中包括隨機(jī)突變和有序突變兩種方式。隨機(jī)突變是指通過自然或人工誘變以使目標(biāo)基因發(fā)生突變，包括輻照、化學(xué)誘變等方式。而有序突變是指通過遺傳工程方法，利用特定的引物來實現(xiàn)對目標(biāo)基因的有序突變，從而達(dá)到用以改變目標(biāo)基因的酶活性或特定功能的目的。轉(zhuǎn)化基因是指將目標(biāo)基因轉(zhuǎn)化到宿主細(xì)胞中，以利用宿主細(xì)胞的代謝特性來獲得目標(biāo)產(chǎn)物。其中，可以通過自然轉(zhuǎn)化和化學(xué)轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)化。抑制基因是指通過抑制目標(biāo)基因的表達(dá)，使得產(chǎn)物生成量基本接近于零。抑制基因的方法有物理方法、生物方法以及RNA干擾技術(shù)等。過表達(dá)基因是指通過過表達(dá)目標(biāo)基因，實現(xiàn)其產(chǎn)物的大量積累。過表達(dá)方法有基因調(diào)控、DNA合成和轉(zhuǎn)錄翻譯機(jī)制等。基因替換是指將目標(biāo)基因替換原有的宿主細(xì)胞基因，以獲得目標(biāo)產(chǎn)物。目前常用的基因替換技術(shù)包括定點胞外基因替換法（Red/ET）、插入核酸酶（PIA）、雙態(tài)反應(yīng)酶I-SceI等。策略棒桿菌色氨酸工程菌株的構(gòu)建主要通過以下幾種策略進(jìn)行實現(xiàn)。第一種策略是利用選擇壓力來改良基因突變菌株，使其能夠在生產(chǎn)色氨酸時具有更好的生長性能。第二種策略是利用酵母和其他微生物的代謝特性來大量生產(chǎn)色氨酸。通過增加代謝通路中的關(guān)鍵基因來增強(qiáng)代謝能力，從而增加生產(chǎn)產(chǎn)量。第三種策略是通過選擇抗生素、誘導(dǎo)子等方法來提高目標(biāo)基因的表達(dá)水平，從而實現(xiàn)大量生產(chǎn)。在這種情況下，抗生素和誘導(dǎo)子代表了一種選定基因的策略，因為宿主細(xì)胞只會生長和繁殖抗生素的選擇株。第四種策略是通過對代謝通路中關(guān)鍵基因的控制來實現(xiàn)對產(chǎn)品的調(diào)控。這種策略需要對相關(guān)基因的調(diào)控機(jī)理進(jìn)行深入研究，并采用基因工程的方法對其進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)用構(gòu)建棒桿菌色氨酸工程菌株的應(yīng)用主要包括：生產(chǎn)大規(guī)模的色氨酸和制備生物活性物質(zhì)。生產(chǎn)大規(guī)模的色氨酸：利用相關(guān)基因突變、轉(zhuǎn)化基因、過表達(dá)基因等方法，通過對代謝通路的調(diào)控，進(jìn)行巨量的色氨酸生產(chǎn)。這種方法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，可以通過大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)來獲得大量的色氨酸。制備生物活性物質(zhì)：通過構(gòu)建棒桿菌色氨酸工程菌株，可以控制目標(biāo)蛋白的高效表達(dá)，從而得到用于合成藥物、疫苗和酶等生物活性分子的生產(chǎn)。結(jié)論構(gòu)建棒桿菌色氨酸工程菌株，是一項非常重要的研究工作。本文綜述了構(gòu)建