代謝工程的定義和應用

  代謝工程是利用基因重組技術(shù)賦予細胞新的或增強了的代謝途徑。代謝工程的最終目標產(chǎn)物是抗生素、生物素、氨基酸等非蛋白質(zhì)類(lèi)產(chǎn)物。通過(guò)代謝工程改造的微生物可以引入新的代謝途徑，能夠利用不同的底物，有時(shí)還能賦予難以生物降解的污染物（如苯甲酸、三氧乙烯等）的代謝能力。

  代謝工程以基因組學(xué)等現代生物科學(xué)及相應的技術(shù)為平臺，對特定代謝途徑進(jìn)行修飾或改造，通過(guò)操縱細胞的初級代謝或次生代謝途徑以獲得有價(jià)值的產(chǎn)物。代謝工程的特點(diǎn)是針對整個(gè)代謝網(wǎng)絡(luò )而不是單個(gè)的生化反應進(jìn)行改造，同時(shí)強調現代生物科學(xué)平臺技術(shù)的整合與集成。

  代謝工程的應用范圍：合成異源代謝產(chǎn)物；擴大底物利用范圍；生產(chǎn)非天然的新物質(zhì)；降解環(huán)境中有害物質(zhì)；提高對環(huán)境的適應能力；阻斷或降低副產(chǎn)物的合成；提高代謝產(chǎn)物產(chǎn)率等�？梢杂糜谘芯考毎�生長(cháng)、認識癌癥發(fā)生、疾病診斷與治療、藥物開(kāi)發(fā)、建立細胞過(guò)程模型、改進(jìn)細胞工廠(chǎng)、加快發(fā)酵過(guò)程的開(kāi)發(fā)與優(yōu)化。

  代謝工程廣泛應用于工業(yè)微生物高產(chǎn)菌株的構建或賦予微生物新的代謝能力取得顯著(zhù)效果。如通過(guò)代謝工程的方法對釀酒酵母的代謝途徑進(jìn)行改造，使釀酒酵母同時(shí)具有代謝葡萄糖和木糖的能力，使木質(zhì)纖維素水解液中的葡萄糖和木糖都能被利用，有利于提高酒精的產(chǎn)量。

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