合成生物技术
常用底盘模式生物及检测方法
生物制造技术最早可追溯到几千年前，当时人类已经懂得使用天然微生物进行酿酒制醋，但天然的生物制造系统已逐渐无法满足当下工业生产的需求。基于合成生物技术构建绿色高效的生物制造系统是实现可持续化发展的重要途径，该技术的发展应用有望为食品、能源、医药、化工以及畜牧养殖等行业带来革命性的技术变革。
不论是精细的基因代谢调控，还是高效的酶工程策略，想要构建出发酵性能优异、鲁棒性强的生物制造系统，其首要任务必然是选择一个合适的天然宿主。目前常用的底盘模式宿主有大肠杆菌、芽孢杆菌属、谷氨棒酸杆菌以及酵母属等，接下来小编将对其代谢特性和适用范围作简要分析。
常用的底盘模式宿主
1、大肠杆菌
大肠杆菌是动物肠道中的正常寄居菌，两端呈钝圆形，多是单一或两个存在，不会排列呈长链形状，不能形成芽孢，具有相当活跃的生化代谢能力，可以发酵多种碳水化合物，也可以利用多种有机酸盐。
发酵周期短、遗传背景清晰、具有成熟的基因编辑工具以及多元化的代谢调控策略使得大肠杆菌成为合成生物学领域最常用的模式宿主。弱化TCA循环，强化糖酵解途径，内源性代谢产物如丙酮酸、苹果酸、乙酰辅酶A等均可在大肠杆菌内实现高效生产。大肠杆菌不仅在代谢合成内源性化合物方面具有强大的工业潜力，其在重构异源合成途径以代谢生产非内源性产物方向也具有极大的应用前景。例如，类胡萝卜素、柠檬烯、丹参素等萜类化学物均在大肠杆菌中成功实现了代谢合成。
2、芽孢杆菌属
芽孢杆菌属细菌较大(4~10μm)，在有氧和无氧条件下都能存活，能够产生对不利条件具有特殊抵抗力的芽孢，由于芽孢具有厚而含水量低的多层结构，因此该菌属稳定性好，耐氧化、耐挤压、耐高温，且耐酸碱，具有广谱杆菌活性，能产生细菌素，抑制病原菌。
枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌等宿主以其出色的蛋白质分泌系统、恶劣环境的耐受性等特性而被广泛应用。相比于大肠杆菌易形成不溶性包涵体、潜在脂多糖和内毒素的风险，芽孢杆菌属宿主具有食品安全等优势。
3、谷氨酸棒状杆菌
谷氨酸棒状杆菌是工业上主要的谷氨酸生产菌之一，同时还是苏氨酸、赖氨酸的主要产生菌，该菌短杆至小棒状，两端钝圆 ，好氧，不运动，不产生孢子，具有耗糖迅速、易高密度发酵、无碳源分解代谢阻遏效应、对有毒醇和芳香族化合物有较高耐受性等代谢特性。
作为较为成熟的生物制造系统，谷氨酸棒杆菌的表达系统、基因编辑工具、代谢调控策略已有较为全面的研究。除了作为氨基酸生产的优势底盘生物，近期研究表明其在透明质酸的生产上也具有优秀潜力。
4、酵母属
酵母菌是人类文明史中被应用得最早的微生物。酵母是一种单细胞真菌，能将糖发酵成酒精和二氧化碳，分布于整个自然界，主要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境，是一种典型的异养兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下都能够存活，是一种天然发酵剂。目前，在合成生物学领域，常被用作底盘宿主的酵母菌有酿酒酵母和毕赤酵母。
作为典型真核模式菌株，酿酒酵母具有较好的pH与渗透压耐受性，使其成为生产生物能源、蛋白、类异戊二烯、脂肪酸和脂肪醇、芳香族化合物等生物制品的重要宿主。相比于大肠杆菌等原核生物，酿酒酵母具有内质网、线粒体等细胞器，在异源表达蛋白酶尤其是细胞色素酶时具有原核生物无法比拟的优势。
毕赤酵母具有极佳的蛋白分泌能力、优异的翻译后修饰以及胞外内源性蛋白极少的代谢特性，使得毕赤酵母成为异源蛋白表达的理想生物制造系统之一。毕赤酵母在表达含糖基化的酶时，目的蛋白酶会具有更好的热稳定性，从而减少工业处理步骤中的冷却过程，节约能源和时间。
Mira FL Pro
大肠杆菌、酿酒酵母、毕赤酵母等底盘模式生物是合成生物学产业化中常用的微生物，在对其进行设计和改造的不同阶段，数量和活性检测是必不可少的环节。针对这些微生物的计数和活率分析，Countstar家族于近日增加了一名新成员：Mira FL Pro微生物细胞分析仪。
★ 10X光学放大倍数
支持更小粒径样本分析
Mira FL Pro可分析直径在1-10μm范围内的样本，包括大肠杆菌、 酵母、血小板、小球藻等。
★ 先进的成像技术
830万CMOS高性能光学镜头，获得更高的光学分辨率和荧光灵敏度，加上创新的“定焦”技术，确保更优的数据准确度和稳定性。
★ 特制低槽深耗材
特别研制60μm低槽深耗材，对小粒径样品的检测更精准，一次可检测5个样本。
60μm 计数板
★ 符合 FDA21 CFR Part11 及 GMP 相关要求
Mira FL Pro不仅配备了高性能的硬件和领先的图像分析技术，拥有强大的分析功能，而且该设备具备电子记录和用户管理功能，拥有完整的3Q验证方案，支持数据备份，支持服务器与打印机连接。
Mira FL Pro微生物细胞分析仪是Countstar为满足精准细胞计数、活率检测和荧光分析等不同实验需求而推出的又一新产品，该新产品在延续“专业、专一、专心”的工匠精神下，也兼顾着后续的拓展性，使其可广泛应用于合成生物学、疫苗开发、啤酒发酵及藻类研究等各个领域，携手客户，让生命更健康！
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