人工基因组的合成-合成生物学简介.pdfVIP

人工基因组的合成

化工学院生物化工(硕)2011207323杨晓娜

摘要：由于基因组测序及DNA合成技术与工具的突破性进展,催生了“组装细胞基因”和“合

成生物学”的出现。合成生物学（SyntheticBiology）就是以人工手段制造生物系统，与传

统生物学通过解剖生命体以研究其内在构造的办法不同，合成生物学的研究方向完全是相反

的，它是从最基本的要素开始一步步建立零部件。与基因工程把一个物种的基因延续、改变

并转移至另一物种的作法不同，合成生物学的目的在于建立人工生物系统（artificial

biosystem），让它们像电路一样运行。本文将从合成生物学的研究内容、工程本质、近年来

的基础研究和应用研究以及合成生物学研究的意义等方面进行简单阐述。

关键字：合成生物学、研究内容、工程本质、基础研究、应用研究、研究意义

Artificialgenomesynthesis

Abstract:BecausethebreaktroughadvancesingenomesequencingandDNA

synthesistechnologyandtoolsthatgavebirthtothe“assemblycellgenegene

syntheticbiologybiologySyntheticBiologyistomakebiologicalsystemsbyartificial

means,syntheticbiologyresearchdirectionistheoppositeoftraditionalbiology

approachtostudyitsinternalstructurethroughtheanatomyoflife.itisfromthemost

basicelementsofstarttocreatepartsstepbystep.Continuationthegenesofaspecies

andtransferredthemtootherspeciesingeneengineering,butsyntheticbiologyaims

tobuildartificialbiologicalsystems(artificialbiosystem),sothattheyrunthesameas

thecircuit.Inthisarticle,thesyntheticbiologyresearch,engineeringnature,basic

researchandappliedresearchinrecentyearsaswellasthemeaningofthesynthetic

biologyresearchisbrieflyaddressed.

Keywords:syntheticbiology,research,engineeringnature,basicresearch,appliedresearch,

researchsignificance

1合成生物学的研究内容调整不同亚细胞组件间的层次化相互作用

我们知道合成生物学即是通过人工设使得模块具有可拆装性

计和构建自然界中不存在的生物系统来解（3）开发平台优化生物和非生物载

决能源、材料、健康和环境等问题，其研究体，达到提高工程系统效率、降低其维护成

内容主要包括以下几个方面[1,2]本和要求、提供某种特殊的鲁棒性及对环境

（1）工程化的功能模块包括各种分子的兼容性等目的。

的合成与模块化、亚细胞模块、生物合成基（4）调控和通讯系统包括生物部件的

因网络[3]、代谢途径和信号途径和信号转