群体感应基因电路的设计与应用进展

作     者：周永胜 王海娇 乔建军 财音青格乐 吴胜波 

作者机构：天津大学浙江绍兴研究院 天津大学化工学院 天津化学化工协同创新中心合成生物学平台 系统生物工程教育部(天津大学)重点实验室 

出 版 物：《微生物学通报》 (Microbiology China)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：中国博士后基金面上项目(2023M732599) 国家自然科学基金(32300022) 中国创新研究群体基金(21621004) 

主　　题：群体感应 细胞通讯 基因回路 人工合成菌群 动态调控 

摘      要：群体感应（quorum sensing， QS）是一种细菌协调菌群行为的通讯系统。自然界中广泛存在的QS系统通过对外界环境的感知来提升微生物群落生殖繁衍的能力。由于其自主感知和密度依赖的自然特性和模块化、易于工程化改造的特性在合成生物学技术的推动下，取得了快速的发展和应用。QS的机制阐明为基因回路的设计并用来验证和执行预期的生物功能奠定了基础。但是，如何保证QS基因回路的有效性和功能稳定性是合成生物学应用的重大挑战。因此，本综述中先对自然常见的QS调控机制和基因电路的发展进行整理，然后对其在细胞之间通讯中的组装优化进行分析和概括，接着对其在群落中的应用进展进行了梳理，最后对QS基因电路如何更好地应用于微生物改造提出了建议和发展趋势。