抽象的合成生物学和定向进化是现代生物技术的最前沿,为提高工业应用的酶催化效率提供了前所未有的机会。这项研究提供了这些领域的全面概述,首先是对合成生物学原理和定向进化的基本原理的介绍,强调了它们在改善酶性能方面的重要性。我们探讨了有向进化的各种方法,包括随机和位置定向的诱变技术和高通量筛选方法,这对于鉴定具有出色催化特性的变体至关重要。该研究还深入研究了彻底改变了定向进化的合成生物学工具,例如CRISPR/CAS系统,重组DNA技术和用于酶设计的计算工具。通过详细的案例研究,我们突出了这些方法在增强生物燃料生产,药物合成,食品行业应用和环境生物修复方面的成功应用。讨论扩展到酶工程的最新进展,展示了催化效率提高的显着成就以及合成生物学与定向进化的整合。我们还解决了该领域的挑战和局限性,包括技术障碍,可伸缩性问题和道德考虑。最后,我们概述了未来的观点,专注于基因组编辑和人工智能等新兴技术,这些技术具有进一步推进酶工程的潜力。这项研究以对合成生物学的未来和工业生物技术的指导进化的长期目标和意义的反思结束。关键词合成生物学;定向进化;酶催化效率;蛋白质工程;工业生物技术
抽象的合成生物学和定向进化是现代生物技术的最前沿,为提高工业应用的酶催化效率提供了前所未有的机会。这项研究提供了这些领域的全面概述,首先是对合成生物学原理和定向进化的基本原理的介绍,强调了它们在改善酶性能方面的重要性。我们探讨了有向进化的各种方法,包括随机和位置定向的诱变技术和高通量筛选方法,这对于鉴定具有出色催化特性的变体至关重要。该研究还深入研究了彻底改变了定向进化的合成生物学工具,例如CRISPR/CAS系统,重组DNA技术和用于酶设计的计算工具。通过详细的案例研究,我们突出了这些方法在增强生物燃料生产,药物合成,食品行业应用和环境生物修复方面的成功应用。讨论扩展到酶工程的最新进展,展示了催化效率提高的显着成就以及合成生物学与定向进化的整合。我们还解决了该领域的挑战和局限性,包括技术障碍,可伸缩性问题和道德考虑。最后,我们概述了未来的观点,专注于基因组编辑和人工智能等新兴技术,这些技术具有进一步推进酶工程的潜力。这项研究以对合成生物学的未来和工业生物技术的指导进化的长期目标和意义的反思结束。关键词合成生物学;定向进化;酶催化效率;蛋白质工程;工业生物技术
在输出图像中分别k Depthise(I,J,K)和k点(i,j,k)代表可分开的卷积的操作。
1 英国考文垂和沃里克郡大学医院胃肠病学系,考文垂 CV2 2DX; brian.lei@uhcw.nhs.uk (I.I.L.)2 CorporateHealth International,因弗内斯 IV2 5NA,英国 3 巴塞罗那大学数学与计算机科学系,58508007 巴塞罗那,西班牙 4 阿伯丁大学应用健康科学研究所,阿伯丁 AB24 3FX,英国 5 奥登斯大学医院和 Svendborg Sygehus 胃肠病学系,5700 奥登斯,丹麦 6 南丹麦大学 (SDU) 临床研究系,5000 奥登斯,丹麦 7 波美拉尼亚医科大学社会医学与公共卫生系,70-204 什切青,波兰 8 华威大学华威医学院,考文垂 CV4 7AL,英国 9 莱斯特大学莱斯特癌症中心胃肠病学系,莱斯特 LE1 7RH,英国 * 通信地址:r.arasaradnam@warwick.ac.uk