合成生物學(xué)課題研究方向和內(nèi)容

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

　　合成生物學(xué)課題研究過(guò)程較為復(fù)雜，研究人員在做課題時(shí)，一定要注意實(shí)驗(yàn)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(tái)課題顧問(wèn)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(pán)細(xì)胞構(gòu)建

　　1.1 動(dòng)物染色體設(shè)計(jì)與合成

　　研究?jī)?nèi)容：研究豬、小鼠等非靈長(zhǎng)類(lèi)哺乳動(dòng)物人工染色體的設(shè)計(jì)原則，發(fā)展動(dòng)物超大人工染色體組裝與轉(zhuǎn)移技術(shù)，開(kāi)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(dòng)物染色體的防逃

　　逸擴(kuò)散技術(shù)。

　　1.2 植物人工染色體的設(shè)計(jì)與合成

　　研究?jī)?nèi)容：針對(duì)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(jì)、組裝原則與技術(shù)，發(fā)展人工染色體向植物細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移技術(shù)；開(kāi)展植物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路研究，在模式植物中實(shí)現(xiàn)特定功能重塑。

　　1.3 非天然噬菌體的設(shè)計(jì)合成*

　　研究?jī)?nèi)容：探索非天然堿基重新譜寫(xiě)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(kuò)展、表達(dá)、翻譯、組裝等機(jī)制，研究人工噬菌體與宿主互作的分子機(jī)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?jī)?nèi)容：以惡性腫瘤等重大疾病的免疫防治為目標(biāo)，開(kāi)展功能性免疫分子人工合成的設(shè)計(jì)原則和技術(shù)體系研究；發(fā)展快速模塊化設(shè)計(jì)和改造優(yōu)化新方法；開(kāi)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(dá)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(tái)；提高我國(guó)在原創(chuàng)性人工免疫分子設(shè)計(jì)方面的技術(shù)能力，實(shí)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(jì)合成

　　研究?jī)?nèi)容：設(shè)計(jì)、構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)體內(nèi)代謝動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)反饋診斷、實(shí)時(shí)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(guò)程、調(diào)節(jié)正常代謝的基因回路和定制化細(xì)胞。設(shè)計(jì)、

　　開(kāi)發(fā)新一代基因表達(dá)控制開(kāi)關(guān)用于藥物精準(zhǔn)表達(dá)釋放。研究工程化病毒、細(xì)菌或哺乳動(dòng)物細(xì)胞用于代謝疾病診療一體化的基因回路的設(shè)計(jì)和控制。建立自動(dòng)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?jī)?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(jī)制和過(guò)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(jì)、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(kāi)展異源組裝光合模塊的底盤(pán)細(xì)胞研究，包括對(duì)真核微生物細(xì)胞基因編輯和異源表達(dá)開(kāi)展研究，構(gòu)建相應(yīng)的高效底盤(pán)細(xì)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?jī)?nèi)容：針對(duì)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(xì)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(pán)細(xì)胞中的適配問(wèn)題，構(gòu)建人工途徑的細(xì)胞工廠；發(fā)展基因編輯重排、代謝進(jìn)化等技術(shù)優(yōu)化細(xì)胞工廠，提高產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)強(qiáng)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(jì)與生物合成*

　　研究?jī)?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(jī)制，創(chuàng)建全新的生化反應(yīng)，設(shè)計(jì)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(lèi)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(kāi)展新分子生物催化合成的微尺度規(guī)模化制備過(guò)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(xì)胞設(shè)計(jì)構(gòu)建及應(yīng)用

　　研究?jī)?nèi)容：針對(duì)以蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的功能材料等應(yīng)用需求，進(jìn)行蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組分設(shè)計(jì)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(dá)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(jī)制，解決人造蛋白質(zhì)合成細(xì)胞構(gòu)建的基礎(chǔ)問(wèn)題，創(chuàng)建高效人造蛋白合成細(xì)胞。

　　4. 使能技術(shù)體系與生物安全評(píng)估

　　4.1 新一代 DNA 合成技術(shù)

　　研究?jī)?nèi)容：針對(duì) DNA 化學(xué)合成的技術(shù)瓶頸，開(kāi)發(fā) DNA 合成的生物酶體外催化技術(shù)；開(kāi)展非模板依賴(lài)的 DNA 生物酶合成、特異性堿基連接等研究；開(kāi)發(fā)寡核苷酸合成功能模塊、基于多酶系統(tǒng)的 DNA 合成錯(cuò)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(zhǎng)度檢測(cè)功能模塊；研制 DNA 生物合成儀。

　　5. 部市聯(lián)動(dòng)項(xiàng)目

　　5.1 惡性腫瘤治療性疫苗的設(shè)計(jì)與構(gòu)建

　　研究?jī)?nèi)容：開(kāi)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(jì)原則、合成和評(píng)價(jià)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(jì)，

　　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(jì)和制備原則，開(kāi)發(fā)系列模塊化、智能化調(diào)控線路及器件。設(shè)計(jì)合成具有一定通適性的仿生顆粒及細(xì)胞器等抗腫瘤疫苗輸送底盤(pán)體系，推進(jìn)治療性疫苗的臨床應(yīng)用進(jìn)程。

　　5.2 細(xì)胞微環(huán)境重編程與疾病機(jī)理及其治療的研究

　　研究?jī)?nèi)容：開(kāi)發(fā)蛋白質(zhì)元件，特異性識(shí)別細(xì)胞微環(huán)境標(biāo)志物及時(shí)空動(dòng)態(tài)變化的鑒定方法；改進(jìn)定量時(shí)空調(diào)控腫瘤細(xì)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(jì)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(xì)胞及巨噬細(xì)胞的生物學(xué)性能；基于整合素設(shè)計(jì)信號(hào)線路，改造間充質(zhì)干細(xì)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(xì)胞（如嗜中性粒細(xì)胞等）在調(diào)控腫瘤微環(huán)境中的作用及機(jī)制。

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文章名稱(chēng)：合成生物學(xué)課題研究方向和內(nèi)容

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