武汉大学刘天罡教授发表关于合理设计放线菌天然产物代谢途径综述

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提高过表达合适的生物合成基因增加细胞内前体物质的供应或者减弱甚至消除竞争途径；

提高增加天然产物合成基因的拷贝数或者异源表达提高产量。

虽然上述的方法可以提高放线菌的天然产物产量，但是这也存在一些问题：通过 blast 预测的某些调控因子，通过代谢工程的调控，最终产量并没有得到提升。通常，这些代谢途径所涉及的一些基因、酶是非常复杂的，并不能完完全全地理解，存在的级联调节的情况更是模棱两可，要搞清楚这些代谢相关的调节因子的作用是极其困难的。另一个问题是天然产物的转录调节机制和代谢调控机制是否可以根据目标产物的合成途径而进行精细地自由地进行调控。最后一个问题是怎样合理地设计才能使天然产物高效表达。而为了解决这些问题，被称为“生物合成途径地合理重构”这一术语的被下面的几个部分提出来了。

文章对“生物合成途径地合理重构”提到了两点，第一点是体外重构指导体内合成途径的编辑，第二点是组学分析指导体内合成途径的重构。

体外重构指导体内合成途径的编辑

由于体内系统的复杂性、合成途径相关的编辑效率相对较低等原因，限制了测试生物合成自由发挥。因此，在体外针对酶学进行的一系列测试可以克服这一障碍。体外的系统可以提供足够空前的自由度对各种生物化学系统进行控制和修饰，这样对一些代谢回路有更深入的理解。这也不需要构建一系列的突变基因、测试限速步骤以及目标产物的生物合成潜力，只需要在体外进行酶催化分析即可。简而言之，通过以下四步：

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