1、“.....达到产物合成或目标系统的最优化状态。该系统中的特定信号可以是代谢通路中的中间产物细胞系统的代谢物或蛋白等因子，也可以是外源引入合成的信号分子等。相比于静态调控，动态调控是个以信号响应为基础的动倍，效果显著。静态调控因其易操作周期短效果显著设计简单等特点，在合成生物学领域被广泛应用。以基于嗜盐单胞菌合成聚羟基丁酸羟基丁酸为例，首先实现羟基丁酸辅酶合成通路的构建及验证，然后对相关的旁路基因进行敲除，最后对合成路径的代谢通量进行调谐，从而提高的产量图，。然而，在细胞生长过程中，由于细胞代谢物或目标代谢产物的组成和浓度会随着培养基营养物质的组成生长环境主要是溶解氧浓度以及细胞生长速率的变化而发生改变，所以静态调控所获得的突变株无法感应细胞生长过程中的代谢变化从而进行自身的细胞活动调节。因此，单地减少或增加关键蛋白的表达量可能会对细胞生长产生不可逆的副作用......”。

2、“.....与代谢物依赖型动态调控相比，该调控方式的要点在于不依赖目标代谢通路，通用性强，但需重点评估外源信号引入对宿主代谢的影响。目前，该类型动态调控大致包括群体感应光控非编码，温控等图。群体感应是细胞群体中，由于特定信号分子如内酯类随着细胞生长而不断积累，在定生长密度下积累的信号分子可以诱导或关闭特定基因表达，是细胞生长过程中响应细胞密度的典型调控方式之，目前已被广泛用于代谢调控领域，。利用群体感应系统对导向内源代谢路径的代谢通量进行可控限制，以增加碳源进入目标产物合成路径的代谢通量，进而动态地控制大肠杆菌中糖酵解过程和产物合成途径的代谢流，以平衡细胞生关于动态调控及其在细胞工厂改造中机遇与挑战生物物理学论文在细胞生长过程中......”。

3、“.....所以静态调控所获得的突变株无法感应细胞生长过程中的代谢变化从而进行自身的细胞活动调节。因此，单地减少或增加关键蛋白的表达量可能会对细胞生长产生不可逆的副作用，尽管突变菌株相对于出发菌株具有更高水平的产物积累能力，但受到细胞生长率抑制生长鲁棒性差代谢紊乱等因素影响，使得目标产物的合成未达到最优化水平，且在后期放大生产过程中也可能面临众多挑战，。动态调控图静态调控概览主要包括启动子改造核糖体结合位点改造基因敲除代谢网络模型指导的代谢流分析等生物聚酯研究案例。因为大肠杆菌生长过程中葡萄糖的过量供给会导致乙酸的积累，不仅抑制细胞生长，而且削弱了番茄红素合成通路的代谢流通量，从而降低番茄红素在大肠杆菌中的产率。研究发现，磷酸烯醇丙酮酸合成酶是控制细胞内甘油醛磷酸酯和丙酮酸之间平衡的关键，而异戊烯基焦磷酸异构酶是番茄红素合成通路中的限速步骤。而在糖酵解通路中......”。

4、“.....因此构建以乙酰磷酸分子为响应信号的生物传感器是实现番茄红素合成通路动态调控的关键。为此，研究者构建响应乙酰磷酸浓度的动态调控开关，在胞内乙酰磷酸出现异常累积的情况下，上调磷酸烯醇丙酮酸合成酶和异戊烯基焦磷酸异构酶的表达水平，从而将丙酮酸通过设计与构建基因通路单元，使重组细胞可以动态地感应并处理特定信号，从而根据信号的改变进行适应性调控，达到产物合成或目标系统的最优化状态。该系统中的特定信号可以是代谢通路中的中间产物细胞系统的代谢物或蛋白等因子，也可以是外源引入合成的信号分子等。相比于静态调控，动态调控是个以信号响应为基础的动态调控过程，因此可以在线感知细胞状态并进行实时代谢调控。该策略已经在较多研究中得以应用并实现目标产物的大幅度增产，如番茄红素脂肪酸氨基酸肌醇等高附加值生物合成制品，。动态调控系统根据构建原理或响应机制不同......”。

5、“.....又可以分为单向动态调动态调控系统在控制上般需要满足两个要求，分别是可定时控制和可控值输出。定时控制可以很好地平衡细胞生长和产物合成之间的关系，可控值输出可以为目的产物合成提供适配的胞内蛋白丰度的同时，尽可能实现细胞系统能效转换的最大化。随着合成生物学的发展，动态调控在精细化生物合成中的作用将日趋重要，优势显像。因此，动态调控单元的组合使用，理论上将实现更为复杂多样的控制逻辑。但是，目前受限于对细胞系统的深入认知，多层级层信号传递的调控系统在实际应用中容易出现信号衰减甚至丢失而导致控制系统失活的现象。因此，在动态调控系统的设计过程中，充分考量其简单易用性，能很好地保障其性能发挥的稳定性和生物工程应用的可放大性。此外，目前低未来细胞工厂改造中的潜在应用方式。目前......”。

6、“.....实现目标合成通路及与其竞争的生长依赖型代谢通路之间的分段式调控，实现细胞生长和产物积累的最大化，。如研究结合光控动态表达系统和非门基因电路设计的动态双向调控在酵母中实现异丁醇的高产。此外，等通过组合基于同种内酯分子响应的抑制型和激活型两种群体感应系统，构建了感应细胞密度的双向动态自调控系统，分别在重组大肠杆菌中实现柚皮素和水杨酸的高效合成。除此之外，动态双向调控目前还可以被用于合成人工定制化的生物大分子图，比如嵌段型蛋白复合体高分子生物聚酯材料等。动态调控系统的构建及表征动态调控系统的构建参数图，以匹配实际的应用需求。关于动态调控及其在细胞工厂改造中机遇与挑战生物物理学论文。摘要动态调控作为代谢工程优化中最有效的策略之，通常包含输入信号发生器生物传感器和执行机构个部分。输入信号可以是细胞代谢物和环境条件变化，如化学分子核糖核酸温度光信号等......”。

7、“.....并转化成特定信号输出的基因元件，其输出信号可以直接调控基因表达，也可以作为其他感应元件的输入。重点介绍了动态调控的基本原理及分类及其在微生物细胞工厂工程化改造中的应用实例，主要包括动态调控的优势和研究进展动态调控系统的构建与表征，同时，也着重讨论了动态调控在细胞工厂改造中潜在的机遇与可能面临的挑战。关键词代谢输入状态下的背景输出较大时，不适用于对低表达敏感的基因的控制等。目前，动态双向调控主要应用于解决细胞前期生长和后期产物合成的矛盾，实现目标合成通路及与其竞争的生长依赖型代谢通路之间的分段式调控，实现细胞生长和产物积累的最大化，。如研究结合光控动态表达系统和非门基因电路设计的动态双向调控在酵母中实现异丁醇的高产。此外，等通过组合基于同种内酯分子响应的抑制型和激活型两种群体感应系统，构建了感应细胞密度的双向动态自调控系统......”。

8、“.....除此之外，动态双向调控目前还可以被用于合成人工定制化的生物大分子图，比如嵌段型蛋白复合体高分子生物聚酯材料等。动态调控系统率也得到较显著的提升。关于动态调控及其在细胞工厂改造中机遇与挑战生物物理学论文。动态调控系统在控制上般需要满足两个要求，分别是可定时控制和可控值输出。定时控制可以很好地平衡细胞生长和产物合成之间的关系，可控值输出可以为目的产物合成提供适配的胞内蛋白丰度的同时，尽可能实现细胞系统能效转换的最大化。随着合成生物学的发展，动态调控在精细化生物合成中的作用将日趋重要，优势显像。因此，动态调控单元的组合使用，理论上将实现更为复杂多样的控制逻辑。但是，目前受限于对细胞系统的深入认知，多层级层信号传递的调控系统在实际应用中容易出现信号衰减甚至丢失而导致控制系统失活的现象。因此，在动态调控系统的设计过程中......”。

9、“.....包括输入信号，信号处理模块生物传感器，信号输出或执行机构，。其中，这个部分元件的选择改造以及组合方式，决定着动态调控系统的功能与性能。输入信号可以为直接添加的化学分子如阿拉伯糖半乳糖乙酸等外界物理条件如光温度等或者通过基因通路设计合成的生物分子如群体感应分子脂肪酸氨基酸等，如图所示。而生物传感器的设计是整个动态调控系统的关键。目前主要的构建方法包括响应蛋白突变改造，响应蛋白复合体的组合设计，响应蛋白与核酸结合区域的设计等，这类型方法均可以改变生物传感器的输入响应曲线，从而改变生物传感器对输入信号的响应范围和灵敏度输出值的动态范围响应阈值等参数图，以匹配实际的应用需定性。因此开发高效的代谢工程改造方法，不仅可以有效地提升细胞工厂构建的效率，而且还可以进步强化工程化细胞的工作效能。随着分子生物学合成生物学......”。