亮点文章
谷氨酸棒杆菌的代谢工程使能技术研究进展
王钰，郑平，孙际宾
中国科学院系统微生物工程重点实验室 天津工业生物技术研究所
国家合成生物技术创新中心
摘要：谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum是重要的工业微生物，尤其是在氨基酸工业中，每年用于600余万t氨基酸的生物制造。近年来，谷氨酸棒杆菌代谢工程使能技术正在不断完善，不仅加快了细胞工厂的创建和优化，拓展了底物谱和产物谱，也推动了谷氨酸棒杆菌的基础研究，使谷氨酸棒杆菌成为代谢工程的理想底盘细胞。文中综述了近期针对谷氨酸棒杆菌开发的代谢工程使能技术，着重介绍了基于CRISPR的基因组编辑、基因表达调控、适应性进化和生物传感器等技术的开发和应用。
图1 基于CRISPR的谷氨酸棒杆菌基因组编辑技术
Fig. 1 CRISPR-based genome editing technologies for C. glutamicum. (A) CRISPR/Cas-mediated gene deletion with plasmid-borne templates. (B) CRISPR/Cas-mediated ssDNA recombineering for introducing small modifications with ssDNA templates. (C) Base editing with nCas-nucleobase deaminase fusion protein for introducing base changes.
图2 谷氨酸棒杆菌的转录和翻译抑制技术
Fig. 2 Technologies for transcription and translation repression in C. glutamicum. (A) Transcription repression via CRISPRi. (B) Translation repression via synthetic sRNA.
通讯作者1
王钰
中国科学院天津工业生物技术研究所副研究员、硕士生导师。
2016年于上海交通大学获得博士学位。主要从事工业微生物高效基因组编辑工具的开发和碳一原料的生物转化研究。以第一/通讯作者在Trends Biotechnol、Metab Eng、Green Chem、Biosens Bioelectron、JBC等期刊发表论文20余篇，申请专利10余项。现主持国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、科技部重点研发计划合成生物学专项子课题等项目。曾获上海市明治生命科学奖、天津市优秀科技志愿者等荣誉。
通讯作者2
中国科学院天津工业生物技术研究所研究员、博士生导师
入选天津市滨海新区“131”人才工程，天津市三八红旗手。长期从事细菌的代谢工程和系统生物学研究，致力于创建绿色、高效、低成本的生物制造体系，提升推动传统生物及化工企业转型升级。先后在Metab Eng、ACS Synth Biol、Biotechnol Biofuels、AEM等国际学术期刊上发表论文60余篇，申请中国专利50余项，PCT专利3项，获得授权22项，其中，日本、美国等国际专利授权6项。
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