合成生物学行业报告（99页）

行业报告下载 2022年10月13日 08:38 管理员

合成生物学的产物范围突破了局限于原有自然菌种，可以根据市场需求筛选基因、合成基因获得目标化学物，实现了从无到有的突破；菌种选育时间，产物收率提升都可以快速迭代提高，高效的筛选使产物从少到多，成本价格快速下降。合成生物学并非传统的生物发酵，其菌种来自在上而下的工程化设计优化的细胞工厂，而非不可控制的非理性诱变。合成生物学也并非独立于发酵，其最终目标产物也需要经过发酵和分离才实现产业化，可以说合成生物学是发酵工程整合现代生物技术发展而来。合成生物学以构建细胞工厂为目标，是系统工程的集合，其操控基因涉及代谢路径上的多个基因，也集合使用了基因测序，基因合成，基因编辑等多项技术。作为一个整合系统，合成生物学集合多项生物的技术的应用，并在工程化思维下，将基因等组件化，引入计算机系统进行模拟组合，因此我们从基础原理，工具技术，应用策略和应用落地等多维度进行分析探讨。酶是机体内催化各种代谢反应最主要的催化剂，与化学催化不同, 酶催化在接近中性的常温常压条件下就可以反应, 催化效率高，同时还具有高度的专一性。

酶催化的优势也是奠定绿色制造相对于化学合成更具竞争力的基本立足点之一，构建优秀的酶催化反应，在能耗、收率、手性催化、成本等方面取得领先。新酶的发掘、对酶的结构与功能的认知及酶的改造是合成生物学、生物制造技术的重要科学与技术基础。对于合成一些非天然的目标产物，关键催化酶的构建就成了构建细胞工厂中最为关键的一步，直接决定了整个系统工程的成败。酶和蛋白质的三维结构在很大程度上决定了其生物学功能。通过新酶的结构改造期待获得所需求的催化效果，包括对特定反应底物的识别，对特定位置的催化特定反应，包括能在特定酸碱稳定环境下的持续发挥作用。通过生物信息技术，新酶的构建和筛选得以快速推进。同时改造的工业化酶一般有专利保护，拥有系列化的工业酶专利，是构成企业的重要竞争力。合成生物学自代谢工程发展而来，在生物体纷繁复杂的代谢路径中寻找合成目标化合物所需的步骤，并利用DNA合成、基因测序和编辑等多种综合工具进行路径优化。以合成生物学的经典代表，青蒿素的生物合成为例，以大肠杆菌为细胞工厂，利用甲羟戊酸途径合成前体，再加上紫穗槐二烯合酶和细胞色素P450单加氧酶催化合成。

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