Modular optimization in metabolic engineering

Matthew Wong

doi:10.1080/10409238.2021.1937928

2021-06-27

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DOI：10.1080/10409238.2021.1937928

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摘要

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对通过代谢工程微生物生产的生物产品的需求日益增加，例如药物、生物燃料、生物化学品和其他高价值化合物。为了满足这一需求，采用了模块化优化，即优化子部分而不是整个系统，来设计单元以过度生产产品。对模块化的研究集中在传统方法上，例如DNA，RNA和细胞间机制的蛋白质水平模块化，通过优化代谢途径以提高产量。虽然对这些传统方法的研究仍在继续，但诸如扩大规模和时间成本之类的限制阻碍了它们的更广泛使用，而与此同时，人们正在转向更新颖的方法，例如从游离表达转向染色体整合。最近，正在研究非传统方法，例如共培养系统和无细胞代谢工程 (CFME)，以进行模块化优化。共培养模块性旨在最佳地划分不同宿主之间的代谢负担。CFME寻求模块化优化体外代谢途径，既加快了此类系统的设计，又消除了与活宿主相关的问题。在这篇综述中，我们将研究模块化优化的传统和非传统方法，研究最近的发展，并讨论代谢工程未来研究的问题和新兴解决方案。

Keyword:

Modularity

metabolic engineering

co-culture systems

cell-free

CRISPR

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期刊

Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology

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