Control strategies to manage trade-offs during microbial production.
Control strategies to manage trade-offs during microbial production.
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DOI：
10.1016/j.copbio.2020.07.004
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发表时间：
2020-12
影响因子：
7.7
通讯作者：
Zhang F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Han Y;Zhang F
当工程微生物过量生产目标分子时，工程师面临着多层权衡，以在目标途径和天然细胞系统之间分配有限的细胞资源。这些权衡来自翻译过程中有限的游离核糖体、代谢前体的竞争以及产量和生长速率之间的负相关。为了实现高生产性能，微生物需要在动态和异质发酵环境中自发地做出决策。在这篇综述中，我们讨论了微生物控制策略的最新进展，用于管理这些权衡和提高微生物产量。本文重点介绍了微生物工程的设计原则，并比较了不同的实施方式，希望为未来的微生物工程提供指导。
When engineering microbes to overproduce a target molecule, engineers face multiple layers of trade-offs to allocate limited cellular resources between the target pathway and native cellular systems. These trade-offs arise from limited free ribosomes during translation, competition for metabolic precursors, as well as the negative relationship between production and growth rate. To achieve high production performance, microbes need to spontaneously make decisions in the dynamic and heterogeneous fermentation environment. In this review, we discuss recent advances in microbial control strategies that are used to manage these trade-offs and to improve microbial production. This review focuses on design principles and compares different implementations, with the hope to provide guidelines to future microbial engineering.
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