陈国强／叶健文合作团队最新成果简报

　　Nat Comm｜陈国强/叶健文合作团队利用温控动态调控开关在大肠杆菌实现聚羟基脂肪酸酯的精确组装

　　合成生物学通过构建各类动态调控系统控制精确调控代谢通路，实现目标产物的生产和特定的细胞行为。然而在代谢工程领域，由于实验室构建的基因线路往往缺少鲁棒性，要想在大体积的发酵体系中实现生长对数期的中后期的动态调控依然有很大的挑战。简单的化学诱导开关由于诱导物的高成本、不可移除性已经不能满足生物生产的需求；光诱导系统在高细菌密度时难以穿透发酵罐进行精确调控；实验室构建的复杂的、多元件的开关在大尺度的发酵体系往往会失效。与其他感应系统相比，温度开关有低成本、快速响应、可移除等优势。工业生产已经有成熟的热质传递理论，因此在发酵罐体系能够比较容易进行温度调控。总体而言，温控开关有应用于大规模发酵的潜力。

　　近日，清华大学生命学院陈国强团队及中科院深圳先进技术研究院合成生物学研究所叶健文在Nature Communications杂志上发表题为Reversible thermal regulation for bifunctional dynamic control of gene expression inEscherichia coli的文章，利用由温度控制的双向动态调控开关，在7-L发酵罐中实现了生长对数期中后期的调控，实现了聚羟基脂肪酸酯（PHA）的精确组装，证明了温控开关用于大规模生产的潜力。在不同尺度实现组织调控：纳米级的生物高分子聚合物合成，微米级的单细菌形态控制，毫米级的细菌菌落“类树木年轮”菌落，证明了构建的温控开关具有普遍适用性和系统稳定性。