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合成生物学作为本世纪新兴的一门学科,已经向人们展示了其在医药工业中发挥的巨大潜力。近年来由于抗生素的滥用使得病原菌的耐药性一直居高不下,挖掘更多的新化合物成为解决这一困境最为直接的策略。自然界中大部分天然产物来自于放线菌,其中大部分来自链霉菌,因此利用合成生物学挖掘链霉菌中新的化合物成为近期研究的热点。相应的链霉菌中关于合成生物学元件的研究也有了突破进展,本论文主要在链霉菌中终止子元件的筛选、定量表征及应用几个方面展开研究: 一、对链霉菌中的终止子元件的筛选和定量表征。以本实验室在链霉菌中启动子、RBS这些生物学元件量化的研究平台为基础,继续对其终止子元件进行探索。根据文献报道选取委内瑞拉链霉菌这一宿主,用含有xy1E基因和neo基因的双报告系统筛选方法,从人工合成的22个终止子中筛选到12个在委内瑞拉链霉菌中工作的终止子。然后对这些终止子的强度进行定量表征,得到强度范围在4.4~57.8倍范围内变化的终止子。与此同时还发现,不同的终止子对其上游基因的表达有不同程度的影响。 二、在不同链霉菌中对终止子普适性进行验证及将其应用于阿维菌素的生物合成基因簇中。我们还将其在天蓝色链霉菌中进行了半定量测试,结果与委内瑞拉中一致,证明筛选到的终止子在链霉菌中的普适性。与此同时还用阿维链霉菌中自身的番茄红素基因进行测试,发现终止子影响上游基因表达量的现象在不同基因间有一定的差异。最后,我们从定量表征的终止子中选取两个强度比较好的termA47和term5,应用于阿维链霉菌中以解决其体内aveR和aveF基因之间的通读问题。 本论文通过对链霉菌中终止子元件的筛选和定量表征,得到在链霉菌中发挥功能的一系列不同强度范围的终止子元件,并将其应用于解决阿维链霉菌的次级代谢产物阿维菌素的合成上。本研究不仅大大推动力链霉菌中合成生物学元件的发展,更进一步促进了我们对基因功能的优化和挖掘链霉菌次级代谢的进程。