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| 1 | 黄酮类化合物合成生物学研究进展显示文摘黄酮类化合物是植物中广泛分布的一大类次级代谢产物,已报道的化合物超过10000种,结构多样且部分具有抗癌、抗炎等重要的药理活性。黄酮类化合物生物合成相关的基因及酶、生物合成途径解析已有诸多报道;近年来,其合成生物学研究亦取得了较大进展。本文在概述黄酮类化合物生物合成的基础上,对近20年(2001~2021年)报道的黄酮类化合物合成生物学研究进展进行了综述,介绍了代表性黄酮类化合物的细胞工厂创建概况,并对相应的代谢瓶颈及优化策略进行了讨论和展望。 | 林春草 陈大伟 戴均贵 | 2022 | 药学学报2022，57，5： | 22 |
| 2 | 植物多酚的微生物合成显示文摘植物多酚属于苯丙烷衍生物,包括酚酸类、茋类、姜黄素类和黄酮类等。它们具有抗氧化、扩血管、抗血凝、抗炎、抗肿瘤、抗病毒等生理药理活性,在医药、食品、化妆品、化工等领域具有巨大的应用市场。微生物具有生长快、培养简单、可工业化等优点,成为异源合成天然产物的重要宿主。近年来,合成生物学的发展促进了植物天然产物的微生物合成,并取得了实质性进展。文中综述了植物多酚代谢途径在工程大肠杆菌、酿酒酵母等微生物中的构建、表达和产物合成现状,讨论了提高产量的前体工程、动态调控、共培养等优化策略,并就未来的多酚途径工程提出展望。 | 李玲玲 刘雪 邱泽天 赵广荣 | 2021 | 生物工程学报2021，37，6： | 10 |
| 3 | 微生物合成黄酮类化合物研究进展显示文摘黄酮类化合物是一种广泛存在于植物体内的次生代谢产物,有着抗病毒、抗菌、抗炎、抗癌和抗肥胖等生理活性,具有广阔的生产应用前景,但是直接从植物中提取黄酮类化合物的方法有着浓度低、提取难度大、生产周期长等问题。近年来,随着微生物代谢工程和合成生物学研究的不断深入,基于微生物合成黄酮类的生产方式可以提供一种低廉高效的替代方案。针对微生物合成黄酮类化合物,文中简述了黄酮类化合物的合成途径,总结了国内外对其生产宿主选择、前体合成优化以及微生物共培养技术等多种优化策略在黄酮类化合物生物合成中应用的研究,并对其未来发展方向进行了展望。 | 杨文博 彭丹 曹思邈 刘宇辰 王鹏超 | 2022 | 生命科学2022，34，2： | 7 |
| 4 | 合成微生物组:当“合成生物学”遇见“微生物组学”显示文摘合成微生物组是指运用合成生物学方法构建的功能菌群.合成微生物组以代谢通路模块化为核心特征,每个代谢模块的工作由一个菌株完成,从而实现多个菌株的分工与合作.与单菌株相比,合成微生物组具有降低菌株代谢负担与遗传改造难度、提供多样的元件表达平台、实现'即插即用'的模块替换等优势.在合成生物学与微生物组学快速发展、交汇融合的影响下,合成微生物组已成为近些年微生物领域新的研究热点,在生物合成平台化合物、复杂大分子以及生产生物燃料等方面具有广阔的应用前景.本文介绍了合成微生物组的设计原理与优势,总结了近些年的主要研究成果,阐述其目前面临的挑战与机遇,最后对其未来的发展进行展望. | 朱彤 吴边 | 2019 | 科学通报2019，64，17： | 5 |
| 5 | 人工多细胞体系设计与构建研究进展显示文摘合成生物学的发展正从优化基因元件与模块走向从头设计复杂代谢线路。多细胞体系因可实现代谢功能分工、复杂底物多组分利用及耐受复杂环境等,在医药、食品、化工、环境及能源等领域发挥着不可替代的作用,并已成为合成生物学发展的新方向。然而,多细胞体系的研究还处于起步阶段,理性设计与构建人工多细胞体系、解析细胞间信息互作机制及调控多细胞体系结构等方面还面临诸多挑战。本文综述了人工多细胞体系在医药开发与医疗健康、天然产物合成、木质纤维素一体化生物加工以及环境修复等领域的应用,总结了人工多细胞体系的构建原理,阐述了多细胞体系内细胞间的交流机制,并剖析了人工多细胞体系面临的诸多挑战以及针对性的解决方案,为构建系统鲁棒、稳定、可控的人工多细胞体系提供理论指导。 | 钱秀娟 陈琳 章文明 周杰 董维亮 信丰学 姜岷 | 2020 | 合成生物学2020，1，3： | 2 |
| 6 | 人工多菌体系的设计与构建:合成生物学研究新前沿显示文摘合成生物学的飞速发展拓展了单菌体系的功能。然而在重组菌株中,异源途径的过表达会增加底盘细胞的代谢压力,导致细胞中能量分配失衡,进而对底盘细胞的正常生长和目标产物的生物合成产生不利影响。作为一种更加新颖有效的生物合成平台,人工多菌体系在为目标产物的生物合成提供多样且适配的表达环境的同时,有效地分配底盘细胞的代谢负担,使得途径的全局调控更加灵活。本文明确指出了人工多菌体系是合成生物学领域中一个新的研究前沿,并以多菌体系的设计和构建为文章主旨,通过详细比较单菌体系和人工多菌体系的优缺点,突出人工多菌体系在生物合成中的优势,同时以人工多菌体系在近几年生物合成中的最新进展为实例,从途径分工的理性设计、菌群互作关系的理性设计、功能菌群时空有序分布以及基于模型算法指导下的多菌体系理性构建4个方面对人工多菌体系的设计原则和构建方法进行详细介绍。最后根据目前人工多菌体系存在的问题提出了有关人工多菌体系全局调控的方法,并对人工多菌体系的设计、构建以及在各种生物产品合成中的发展进行了展望。 | 刘裕 韦惠玲 刘骥翔 王少杰 苏海佳 | 2021 | 合成生物学2021，2，4： | 2 |
| 7 | 黄酮类化合物微生物合成途径构建与优化研究进展显示文摘黄酮类化合物作为植物和真菌中的一类重要的次生代谢产物,具有多种生理活性,在医药与食品行业应用前景广阔。现有的黄酮类化合物生产工艺复杂、产品效价与收率低,且伴随有害物质生成,无法满足市场需求。微生物合成黄酮类化合物具有生产周期短、产率高绿色环保、可大规模生产等特点,是一种可持续的替代方法。综述了近年来黄酮类化合物在大肠杆菌与酿酒酵母中合成途径构建与优化策略的研究进展,以期为实现黄酮类化合物工业化生产提供参考。 | 朱睿睿 赵玉成 秦民坚 | 2022 | 中国野生植物资源2022，41，5： | 2 |
| 8 | Recent advances in microbial production of phenolic compounds显示文摘Phenolic compounds(PCs)are a group of compounds with various applications in nutraceutical,pharmaceutical and cosmetic industries.Their supply by plant extraction and chemical synthesis is often limited by low yield and high cost.Microbial production represents as a promising alternative for efficient and sustainable production of PCs.In this review,we summarize recent advances in this field,which include enzyme mining and engineering to construct artificial pathways,balance of enzyme expression to improve pathway efficiency,coculture engineering to alleviate metabolic burden and side-reactions,and the use of genetic circuits for dynamic regulation and high throughput screening.Finally,current challenges and future perspectives for efficient production of PCs are also discussed. | Xinxiao Sun Xianglai Li Xiaolin Shen Jia Wang Qipeng Yuan | 2021 | Chinese Journal of Chemical Engineering2021，34，2： | 1 |
| 9 | 用于小分子生产的人工合成微生物菌群研究进展显示文摘随着合成微生物学迅猛发展,微生物菌群的研究已从单一微生物扩展到多个微生物构成的共生体系。在共生体系中,各个微生物通过代谢作用保持着偏利共生、竞争、互利等的关系。目前,通过对微生物菌群的构建、基础理论、应用案例等深入探讨后发现,与培养单一菌株相比,利用合成微生物菌群将底物转化为产物具有产率高、成本低及原料要求低等优点。但合成微生物菌群的基础构成原理、群落中微生物群体之间的相互关系、物质与信息的交换原理及应用基础等问题仍需要进一步阐明。本文中,笔者综述微生物菌群在产品可及性方面取得的进展、群落中微生物群体之间的相互关系以及微生物群体生产应用需要解决的问题,为现实生活中应用这些微生物群体提供一些参考。 | 娄行行 芦红云 魏天予 陈志元 李昌瑜 马闯 陈启和 | 2020 | 生物加工过程2020，18，6： | 1 |
| 10 | 微生物共培养生产化学品的研究进展显示文摘生物合成已成为化学品绿色制造的重要方式。传统上,微生物合成化学品以单菌株培养为主。然而,单培养经常存在引入复杂途径造成沉重代谢负担、细胞微环境无法满足所有酶的功能性表达以及不同途径模块之间相互干扰等问题。借鉴自然界中普遍存在的共生现象,研究者开发了共培养技术,通过在同一体系中培养两种或多种细胞,以充分模拟自然共生环境,实现不同物种之间能量、物质及信号的交流,达到劳动分工以及代谢分区的目的。该技术在减轻宿主代谢负担、提供适宜的酶催化环境以及底物共利用方面表现出突出优势。不过作为一种新兴技术,微生物共培养技术在菌群稳定性、物种兼容性以及菌群比例调控等方面还存在一些挑战。本文列举了近年来微生物共培养划分长途径减轻代谢负担以及利用复杂、混合、非常规底物生产化学品和扩大化学品多样性的成功案例,总结了通过群体感应调控菌群比例以及通过计算机模拟工具预测菌群动态变化的研究进展,并对设计复杂稳定可控的共培养体系在高效生产化学品方面的应用前景和挑战进行了讨论。共培养技术有望成为合成复杂化学品的重要策略,并推动合成生物学的发展。 | 李向来 申晓林 王佳 袁其朋 孙新晓 | 2021 | 合成生物学2021，2，6： | 1 |
| 11 | Engineered Production of Bioactive Natural Products from Medicinal Plants显示文摘Plant natural products have been particularly important due to their use in food, cosmetic, and pharmaceutical industries. In particular, Traditional Chinese Medicine provides a precious potential for the discovery of bioactive natural products and development of novel modern medicines. However, the existing production methods for plant natural products such as chemical synthesis and plant extraction does not meet the current demand. Due to their environmental and economic concerns, engineered production of valuable natural products in microbial hosts has become an attractive alternative platform. This review covers the recent advances in the engineered production of plant natural products in microorganisms. A special focus was placed on the biotechnological production of plant-derived terpenoids, flavonoids, and alkaloids. Some successful examples of engineered production of plant natural products(or their precursors) such as artemisinin, paclitaxel, naringenin, quercetin, berberine, and noscapine are summarized. This clearly indicates that the engineered production method is a promising approach with various advantages over current methods. | Ozkan Fidan Jie Ren Jixun Zhan | 2022 | World Journal of Traditional Chinese Medicine2022，8，1： | 0 |
| 12 | L‑Tyrosine Metabolic Pathway in Microorganisms and Its Application in the Biosynthesis of Plant‑Derived Natural Products显示文摘L-tyrosine,an aromatic amino acid,is an important upstream precursor for the synthesis of a series of valuable natural products such as flavonoids and phenolic acids.In recent years,regulation of the L‑tyrosine metabolic pathway has been devoted to enhancing the production of L-tyrosine and the derived bioactive compounds in microorganisms,usually by increasing the supply of precursors,blocking competitive routes,and modulating the transport system.Here,we reviewed the strategies to promote L-tyrosine production in microbial hosts and the common strategies to produce bioactive compounds in engineered Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae to better understand and utilize the L-tyrosine metabolic pathway for microbial overproduction of diverse valuable aromatic compounds in the future. | Yi‑Wen Zhang Feng Nie Xiao‑Yu Zheng Shu‑Juan Zhao | 2022 | World Journal of Traditional Chinese Medicine2022，8，3： | 0 |
| 13 | Metabolic pathway engineering显示文摘Organisms can be engineered to produce a wide variety of compounds by either enhancing endogenous metabolic pathways,or by introducing exogenous pathways that are either borrowed from other organism,or de novo-designed pathways unknown to nature.While overexpression of bottleneck enzymes and deletion of competing pathways remain at the core of metabolic pathway engineering,there are many other key elements that need to be considered to successfully develop strains for the production of valuable products. | Hal S.Alper JoséL.Avalos | 2018 | Synthetic and Systems Biotechnology2018，3，1： | 0 |
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