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a 汕头大学生物系，广东汕头 515063，中国 b 汕头大学广东省海洋生物技术重点实验室，广东汕头 515063，中国 c 悉尼科技大学土木与环境工程学院，百老汇，新南威尔士州，2007，澳大利亚 关键词：CRISPR-Cas；生物燃料；代谢通量；基因调控；脱靶效应 摘要 随着合成生物学和代谢工程领域的快速发展，有可能应用以最大化产量和生产率来生成各种先进的生物燃料，以实现更可持续的生物过程并减少碳足迹。在众多的分子生物学工具中，成簇的规律间隔短回文重复序列-CRISPR 相关蛋白 (CRISPR-Cas) 技术脱颖而出，具有潜在的靶向基因组编辑能力，与锌指核酸酶 (ZFN) 和转录激活因子样效应核酸酶 (TALEN) 等前辈相比，其基因敲除和敲入系统更精确、更准确。有报道涉及用于生物燃料生产的先进微生物基因组工程工具；然而，缺乏关于基于 CRISPR-Cas 的技术在改进生物燃料生产中的全面综述，以及减少脱靶效应以确保该方法成功和安全的策略。因此，在这篇综述中，我们试图系统地评论 CRISPR-Cas 的机制及其在微生物生物燃料生产中的应用。这包括生物乙醇、生物丁醇以及其他碳氢化合物，它们依次遵循各种建议来提高靶向基因的效率。本文还讨论了可诱导的开/关基因回路在响应环境刺激时在靶向基因组编辑 (TGE) 调节中的作用，即通过最小化代谢负担和最大化发酵效率。本文考虑了相关的严格监管要求，以确保最小的脱靶切割和最大的效率，以及该技术的完全生物安全性。可以得出结论，CRISPR-Cas 技术的最新发展应该为创建微生物生物炼油厂开辟一条新途径，从而有可能提高生物燃料的生产。
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