基因组合成生物学

目录第1章　基因组合成生物学设计及设计原则11.1　概述11.1.1　基因组合成生物学设计的基本概念与重要性11.1.2　基因组合成生物学的设计原则31.2　区分性基因组设计51.2.1　区分性基因组设计的定义51.2.2　区分性基因组设计的必要性61.2.3　区分性基因组设计的分类71.3　重构性基因组设计91.3.1　一般性重构设计101.3.2　解耦化设计111.3.3　区块化设计131.4　精简性基因组设计141.4.1　非编码元件的精简151.4.2　密码子表的精简压缩161.4.3　*小基因组161.5　赋能性基因组设计181.5.1　染色体重排系统（SCRaMbLE系统）181.5.2　基因组密码子拓展技术211.5.3　非天然核酸编码赋能241.6　基因组合成生物学设计工具251.6.1　基因组序列设计工具251.6.2　基因组片段切分设计工具261.7　小结与展望28第2章　DNA从头合成与构建技术292.1　DNA合成技术292.1.1　DNA化学合成292.1.2　DNA生物合成432.1.3　特殊引物与引物纯化技术482.1.4　小结与展望532.2　DNA组装技术532.2.1　胞外组装技术542.2.2　胞内组装技术762.2.3　自动化组装技术872.2.4　小结与展望972.3　合成片段的转移992.3.1　常见的转移技术1002.3.2　合成片段的转移策略1022.3.3　小结与展望1092.4　合成片段的修复1102.4.1　缺陷定位1102.4.2　缺陷修复1132.4.3　小结与展望1152.5　基于多位点基因组编辑的构建技术1162.5.1　基因组编辑技术简介1162.5.2　基于Cas蛋白-碱基编辑器的多位点基因编辑技术1162.5.3　多元自动化基因组工程技术1172.5.4　小结与展望118第3章　人工合成基因组1193.1　病毒基因组合成1193.1.1　概述1193.1.2　病毒合成及相关技术的发展1203.1.3　病毒合成在生命科学研究中的应用1283.1.4　小结与展望1323.2　原核生物的基因组合成1323.2.1　概述1323.2.2　支原体基因组合成1343.2.3　大肠杆菌基因组合成1393.2.4　其他原核生物基因组合成1453.2.5　小结与展望1483.3　真核生物基因组合成1493.3.1　概述1493.3.2　人工合成酿酒酵母基因组计划（Sc2.0）1503.3.3　人工合成酿酒酵母染色体进展1563.3.4　人工单条融合染色体与人工外源染色体酵母1653.3.5　小结与展望167第4章　基因组合成生物学的应用与展望1684.1　绿色生物制造与菌株工业性能优化1684.1.1　SCRaMbLE技术的应用1694.1.2　SCRaMbLE的重排结果及影响因素分析1794.1.3　SCRaMbLE技术存在的问题与优化策略1844.1.4　小结与展望1884.2　基于遗传密码子拓展技术的蛋白质功能创新1894.2.1　遗传密码子拓展技术基本原理1904.2.2　基于遗传密码子拓展技术的蛋白质功能创新应用进展1914.2.3　小结与展望2084.3　生物安全防控2094.3.1　评估生物安全防控方法有效性的要求2104.3.2　传统生物安全防控2104.3.3　基于非天然氨基酸的生物安全防控2114.3.4　基于基因组重编程菌株的生物安全防控2164.3.5　小结与展望2174.4　基因组“写”计划（GP-write）2184.4.1　GP-write简介2184.4.2　GP-write规划2204.4.3　GP-write现有成果2254.5　合成生物安全与伦理2284.5.1　生物安全/安保2284.5.2　生物伦理2294.5.3　生物安全与伦理监管措施2304.5.4　小结与展望2344.6　总结234参考文献236