1、工程微生物与 合成生物学框架,一组：董翠玲学号：10808078,目录,背景定义技术基础与研究方法国际会议、iGEM及学术刊物应用前景展望生物安全、伦理道德及知识产权,背景,“合成生物学”的论文、专利及网络信息增长情况（Scirus & Scopus搜索）,将改变世界的10大新出现的技术之一 美国MIT出版的Technology Review，2004,合成生物学飞速发展的趋势,什么是合成生物学 不断发展的定义,新的生物零件、装置和系统的设计与建造对现有的、天然的生物系统的重新设计目标：创造可预知的、可再生的、功能明确的生 物“机器”有机体，服务人类社会,与传统基因工程的不同,特定的输入，精确
2、而特定的输出,发展的技术基础,基因组测序 DNA从头合成,DNA合成与测序技术的发展及其与半导体芯片技术的比较,研究方法,合成生物学的工程本质借鉴化学工程及电子工程的研究方法、基本技术与工具核心观念：生命的所有零件 都能由化学合成而制造，进 而通过工程化并组装成使用 的生物组织,合成生物学研究框架,国际会议、iGEM及学术刊物的创刊,合成生物学国际会议 美国MIT、美国UCB、瑞士ETH、中国香港国际基因工程机器大赛（iGEM） 清华大学、北京大学、天津大学、中国科技大学学术刊物 Systems and Synthetic Biology&IET Synthetic Biology,合成生物学
3、框架应用,DNA的拆分、构建和重排基于RNA工程化的控制系统酶模块的工程化细菌系统的重新设计,DNA的拆分、构建和重排,开发模块化质粒载体实现迅速的装配插入的DNA通过删除“非必须”基因序列，开发服合生命标准的DNA零件用化学法从头合成完整的基因组代替天然的微生物基因组通过DNA序列修饰做到精确调控基因表达,开发模块化质粒载体实现迅速的装配插入的DNA,Xba：TCTAGASpe：ACTAGT,基于RNA工程化的控制系统,反义RNA、小干扰RNA、mi-RNA、核糖体开关通过RNA控制系统，有可能构建一种基于特定配基而精确控制目的基因表达的装置。这种装置可根据胞内代谢调整编程，从而能够控制生物
4、合成途径中特定基因的表达。,利用核糖体开关做逻辑运算，进行“开”、“关”选择,酶模块的工程化,创造出能够催化任意底物转变成任意产物的酶，是合成生物学的主要目标之一。 新型酶的产生可被用于微生物体内的从头合成途径，并能够合成任何类似有机合成的化学品。 对天然蛋白的修饰，也可产生标准化的酶模块，这些酶模块可以催化表达生物体内的稀有蛋白。 随着结构生物学、生物材料和计算机设计的发展，有可能开发标准方法去构建具有新功能的基于模块化方法的酶。,细菌系统的重新设计,合成生物学也致力于开发细菌系统稳定性的标准框架，并创造非天然细菌系统。合成调节系统的开发主要包括调节元件的系统调整（像阻遏蛋白和启动子），去创
5、造人工的输入-输出反应。,重组DNA技术的发展及合成生物学发展的预测,在未来几年，合成生物学技术将会比重组DNA技术发展更快。,前景展望,前景展望,在能源、化学品、材料、疫苗等医药领域得到广泛应用, 具有巨大的社会效益及经济效益。在对人类认识生命、揭示生命的奥秘、重新设计及改造生命等方面具有重大的科学意义。,生物安全、伦理道德及知识产权,合成生物学的研究比当前的转基因技术、基因工程等更为前卫, 产生的社会效益与风险也是一把双刃剑, 弄不好就会产生负面影响。我们必须早做准备, 在生物安全、伦理、知识产权等方面从一开始就要建立必要的法规和制度, 以保证具有重要科学意义及应用价值的合成生物学健康快速发展。,Thanks for your attention,
