合成生物學(xué)課題研究方向和內(nèi)容

分類：課題研究 發(fā)表時間：2021-08-13 11:25 瀏覽量：

　　合成生物學(xué)課題研究過程較為復(fù)雜，研究人員在做課題時，一定要注意實驗管理的法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定，更快更有效的做好課題研究。合成生物學(xué)課題研究方向和內(nèi)容？平臺課題顧問為大家做出了以下幾方面介紹。

　　1. 人工基因組合成與高版本底盤細胞構(gòu)建

　　1.1 動物染色體設(shè)計與合成

　　研究內(nèi)容：研究豬、小鼠等非靈長類哺乳動物人工染色體的設(shè)計原則，發(fā)展動物超大人工染色體組裝與轉(zhuǎn)移技術(shù)，開發(fā)基于人工染色體的異源免疫調(diào)節(jié)等技術(shù)，構(gòu)建人工動物染色體的防逃

　　逸擴散技術(shù)。

　　1.2 植物人工染色體的設(shè)計與合成

　　研究內(nèi)容：針對大豆、水稻、擬南芥等作物或模式植物，研究人工染色體的設(shè)計、組裝原則與技術(shù)，發(fā)展人工染色體向植物細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移技術(shù)；開展植物信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路研究，在模式植物中實現(xiàn)特定功能重塑。

　　1.3 非天然噬菌體的設(shè)計合成*

　　研究內(nèi)容：探索非天然堿基重新譜寫噬菌體密碼的遺傳規(guī)律，揭示非天然噬菌體在重要耐藥病原體中的擴展、表達、翻譯、組裝等機制，研究人工噬菌體與宿主互作的分子機制及非天然噬菌體的精準(zhǔn)控制基本原理。

　　2. 人工元器件與基因回路

　　2.1 功能性免疫分子的定向改造與人工合成

　　研究內(nèi)容：以惡性腫瘤等重大疾病的免疫防治為目標(biāo)，開展功能性免疫分子人工合成的設(shè)計原則和技術(shù)體系研究；發(fā)展快速模塊化設(shè)計和改造優(yōu)化新方法；開發(fā)基于體外蛋白合成系統(tǒng)的人

　　工免疫分子篩選技術(shù)；研究免疫分子表達鑒定的高通量方法和技術(shù)體系；自主研發(fā)人工合成免疫分子及相應(yīng)的新技術(shù)和新平臺；提高我國在原創(chuàng)性人工免疫分子設(shè)計方面的技術(shù)能力，實現(xiàn)功能性免疫分子精準(zhǔn)、快速的定向改造與人工合成。

　　2.2 代謝病診療基因回路的設(shè)計合成

　　研究內(nèi)容：設(shè)計、構(gòu)建實時監(jiān)測體內(nèi)代謝動態(tài)、實時反饋診斷、實時按需給藥的智能化生物診療器件。創(chuàng)建能甄別代謝指標(biāo)異常響應(yīng)過程、調(diào)節(jié)正常代謝的基因回路和定制化細胞。設(shè)計、

　　開發(fā)新一代基因表達控制開關(guān)用于藥物精準(zhǔn)表達釋放。研究工程化病毒、細菌或哺乳動物細胞用于代謝疾病診療一體化的基因回路的設(shè)計和控制。建立自動化、智能化、數(shù)字化精準(zhǔn)給藥的代謝疾病診療體系。

　　2.3 微生物光合系統(tǒng)的重構(gòu)與再造*

　　研究內(nèi)容：研究微生物光合作用光能吸收系統(tǒng)，光合電子傳遞與碳同化代謝耦合等關(guān)鍵機制和過程。研究碳濃縮和固定同化模塊在微生物光合系統(tǒng)中的設(shè)計、組裝、調(diào)控與適配，優(yōu)化微生

　　物光合系統(tǒng)，提高微生物光合固碳效率。開展異源組裝光合模塊的底盤細胞研究，包括對真核微生物細胞基因編輯和異源表達開展研究，構(gòu)建相應(yīng)的高效底盤細胞。

　　3. 特定功能的合成生物系統(tǒng)

　　3.1 微生物化學(xué)品工廠的途徑創(chuàng)建*

　　研究內(nèi)容：針對傳統(tǒng)化學(xué)品或重要生物基產(chǎn)品，創(chuàng)建新反應(yīng)路徑、碳原子回收、生物能供給、新化合物合成的非自然途徑，研究細胞代謝網(wǎng)絡(luò)與非自然途徑回路的互作關(guān)系，解決非自然功

　　能模塊在底盤細胞中的適配問題，構(gòu)建人工途徑的細胞工廠；發(fā)展基因編輯重排、代謝進化等技術(shù)優(yōu)化細胞工廠，提高產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)強度；完成重要化學(xué)品微生物非自然合成路線的生產(chǎn)中

　　試示范。

　　3.2 新分子的生化反應(yīng)設(shè)計與生物合成*

　　研究內(nèi)容：根據(jù)化學(xué)合成原理，研究化學(xué)品合成的生化反應(yīng)機制，創(chuàng)建全新的生化反應(yīng)，設(shè)計新功能分子生物合成與生物難轉(zhuǎn)化分子的人工生物酶，探索不同類型惰性碳骨架的合成或修飾方法，建立新功能分子生物合成的技術(shù)基礎(chǔ)；開展新分子生物催化合成的微尺度規(guī)模化制備過程研究，建立新分子合成的生物系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率。

　　3.3 人造蛋白質(zhì)合成的細胞設(shè)計構(gòu)建及應(yīng)用

　　研究內(nèi)容：針對以蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的功能材料等應(yīng)用需求，進行蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組分設(shè)計與分析，揭示蛋白質(zhì)序列組成、結(jié)構(gòu)特征與活性功能之間的內(nèi)在關(guān)系；研究合成蛋白質(zhì)產(chǎn)品相關(guān)宿主表達元件與功能模塊的分子基礎(chǔ)與組裝編輯原理，以及蛋白質(zhì)產(chǎn)品高效合成的代謝與調(diào)控機制，解決人造蛋白質(zhì)合成細胞構(gòu)建的基礎(chǔ)問題，創(chuàng)建高效人造蛋白合成細胞。

　　4. 使能技術(shù)體系與生物安全評估

　　4.1 新一代 DNA 合成技術(shù)

　　研究內(nèi)容：針對 DNA 化學(xué)合成的技術(shù)瓶頸，開發(fā) DNA 合成的生物酶體外催化技術(shù)；開展非模板依賴的 DNA 生物酶合成、特異性堿基連接等研究；開發(fā)寡核苷酸合成功能模塊、基于多酶系統(tǒng)的 DNA 合成錯誤修復(fù)技術(shù)、基于熒光能量共振或激光掃描的 DNA 合成長度檢測功能模塊；研制 DNA 生物合成儀。

　　5. 部市聯(lián)動項目

　　5.1 惡性腫瘤治療性疫苗的設(shè)計與構(gòu)建

　　研究內(nèi)容：開展全合成、安全可控的惡性腫瘤治療性疫苗的理論基礎(chǔ)、設(shè)計原則、合成和評價研究；建立腫瘤新抗原的高通量、智能、模塊化篩選方法，研發(fā) AI 算法，輔助人工抗原設(shè)計，

　　快速高效標(biāo)定抗原防治效果；掌握免疫調(diào)控器件的設(shè)計和制備原則，開發(fā)系列模塊化、智能化調(diào)控線路及器件。設(shè)計合成具有一定通適性的仿生顆粒及細胞器等抗腫瘤疫苗輸送底盤體系，推進治療性疫苗的臨床應(yīng)用進程。

　　5.2 細胞微環(huán)境重編程與疾病機理及其治療的研究

　　研究內(nèi)容：開發(fā)蛋白質(zhì)元件，特異性識別細胞微環(huán)境標(biāo)志物及時空動態(tài)變化的鑒定方法；改進定量時空調(diào)控腫瘤細胞外基質(zhì)分泌的模塊，探索抑制腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移的治療方案；設(shè)計骨關(guān)節(jié)炎各階段微環(huán)境的感受器及調(diào)節(jié)器，改善軟骨細胞及巨噬細胞的生物學(xué)性能；基于整合素設(shè)計信號線路，改造間充質(zhì)干細胞，研究定向分化和治療的新策略和產(chǎn)品原型；研究免疫細胞（如嗜中性粒細胞等）在調(diào)控腫瘤微環(huán)境中的作用及機制。

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文章名稱：合成生物學(xué)課題研究方向和內(nèi)容

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