《表1 模式微生物新型基因表达调控工具》

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《典型模式微生物基因表达精细调控工具的研究进展》

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目前，典型模式微生物基因表达精细调控工具已经围绕中心代谢各个层面进行了补充、增强与发展，包括基因水平、转录水平、翻译水平和蛋白水平，实现了工具的多样化和创新性（表1）。同时，新型的基因表达调控工具已经在一定程度上实现了理想基因表达调控元件的特征，如严格控制的泄露率、便于调节的动态模式、宽泛的响应区间、良好的正交性和稳定的信号响应性等。此外，随着系统生物学和计算分析技术的进一步发展，研究人员发现了越来越多性能强大的天然细胞基因表达精细调控工具，并且已经用于动态基因表达精细调控。同时，根据日益丰富的生物学信息开发功能更强大的基因表达精细调控元件也是未来发展的方向之一。性能更强大的基因表达调控工具可以进一步促进合成生物学和代谢工程的发展，如使工程菌株工程菌能够响应监测到代谢压力而自动精确调节基因表达，在实现胞内资源平衡、防止代谢毒性和抑制低产亚群等方面具有广阔的前景。此外值得注意的是，在3种典型模式微生物中，由于酿酒酵母基因表达调控机制，如转录调控元件结构、群体响应机制等相较于原核生物更加复杂，且其基因改造效率远低于大肠杆菌与枯草芽孢杆菌，使得在酿酒酵母中基因表达调控元件的发展相对于典型模式原核微生物来说仍然相对缓慢。随着系统生物学和生物信息学的快速发展和对真核生物基因表达调控机制的了解更加深入，可以实现酿酒酵母基因表达调控元件的进一步拓展与完善。