| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 前言 | 第10-11页 |
| 第一章 文献综述 | 第11-28页 |
| 1.1 生物烃醇类燃料的巨大需求和研究空白 | 第11-15页 |
| 1.1.1 现有生物燃料产品的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.1.2 生物短链醇燃料的问题 | 第12-13页 |
| 1.1.3 烃醇类物质作为燃料的优势和市场需求 | 第13-15页 |
| 1.1.4 生物航空煤油的生产投资 | 第15页 |
| 1.2 微生物脂肪酸合成的研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.1 脂肪酸的合成和代谢 | 第15-17页 |
| 1.2.2 高产自由脂肪酸的人工合成体系的设计与构建 | 第17-18页 |
| 1.3 以脂肪酸碳链延长途径为基础的烃醇合成的研究现状 | 第18-22页 |
| 1.3.1 以脂酰-ACP 为底物合成烃醇类化合物 | 第18-20页 |
| 1.3.2 以自由脂肪酸为底物合成烃醇类化合物 | 第20-21页 |
| 1.3.3 以脂酰-CoA 为底物合成烃醇类化合物 | 第21-22页 |
| 1.4 人工合成系统的优化 | 第22-25页 |
| 1.4.1 人工合成体系模块间表达强度的微调与适配 | 第23-24页 |
| 1.4.2 通过其他合成生物学手段对人工合成系统进行优化 | 第24-25页 |
| 1.5 本课题的研究意义和主要内容 | 第25-28页 |
| 1.5.1 研究意义 | 第25-26页 |
| 1.5.2 主要内容 | 第26-28页 |
| 第二章 材料与方法 | 第28-46页 |
| 2.1 主要仪器 | 第28-29页 |
| 2.1.1 常用仪器 | 第28页 |
| 2.1.2 高效液相色谱分析仪（HPLC） | 第28-29页 |
| 2.1.3 气质联用系统 | 第29页 |
| 2.2 主要试剂及配制 | 第29-31页 |
| 2.2.1 菌株、基因与载体 | 第29-30页 |
| 2.2.2 基因操作所需试剂 | 第30页 |
| 2.2.3 内标和有机溶剂 | 第30页 |
| 2.2.4 培养基配置所需试剂 | 第30-31页 |
| 2.2.5 LB 和 M9 培养基 | 第31页 |
| 2.3 模块构建 | 第31-37页 |
| 2.3.1 biobrick 标准化连接 | 第31页 |
| 2.3.2 含有不同来源 adc 元件的产烃模块的构建 | 第31-32页 |
| 2.3.3 含有不同 RBS 的产烃模块的构建 | 第32-33页 |
| 2.3.4 不同表达强度的产烃模块的构建 | 第33-34页 |
| 2.3.5 脂肪醇氧化模块的构建 | 第34-35页 |
| 2.3.6 自由脂肪酸合成模块的构建 | 第35-36页 |
| 2.3.7 中链烃合成模块的构建 | 第36-37页 |
| 2.4 基因敲除 | 第37-38页 |
| 2.5 发酵 | 第38页 |
| 2.6 产物的提取 | 第38-39页 |
| 2.6.1 烃醇类产物的提取 | 第38-39页 |
| 2.6.2 自由脂肪酸的提取和甲基化 | 第39页 |
| 2.7 GC-TOF/MS 分析检测脂肪酸甲酯（FAME）和烃醇类物质 | 第39-40页 |
| 2.8 实时定量 PCR（qPCR）提取和检测 | 第40-42页 |
| 2.8.1 qPCR 检测所需的仪器和材料 | 第40页 |
| 2.8.2 总 RNA 的提取 | 第40-41页 |
| 2.8.3 荧光定量 PCR 的检测和计算 | 第41-42页 |
| 2.9 聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE） | 第42-46页 |
| 2.9.1 实验材料及配制方法 | 第42-43页 |
| 2.9.2 蛋白质提取方法 | 第43-44页 |
| 2.9.3 聚丙烯酰胺凝胶的配制及电泳条件 | 第44-46页 |
| 第三章 以脂酰-ACP 为底物的烃醇人工合成的设计与构建 | 第46-55页 |
| 3.1 以脂酰-ACP 为底物的烃醇人工合成的构建与产物检测 | 第46-47页 |
| 3.2 为烃醇人工合成的构建选择合适来源的 adc 元件 | 第47-49页 |
| 3.3 为烃醇人工合成的构建选择合适翻译强度的核糖体结合位点 | 第49-52页 |
| 3.4 替换 AAR 第二位氨基酸抑制烃/醇合成的产出 | 第52-54页 |
| 3.5 小结 | 第54-55页 |
| 第四章 以脂酰-ACP 为底物的烃醇人工合成的适配性研究 | 第55-86页 |
| 4.1 以脂酰-ACP 为底物的烃醇人工合成的适配策略 | 第55-57页 |
| 4.2 取样时间和发酵温度的优化 | 第57-60页 |
| 4.3 下游产烃模块与底盘细胞的适配性研究 | 第60-72页 |
| 4.3.1 下游产烃模块表达强度的微调和适配可提高烃醇产出 | 第60-64页 |
| 4.3.2 采用“脚手架”蛋白“捆绑”AAR 和 ADC 元件促进烃类物质产出 | 第64-67页 |
| 4.3.3 从模块间转录水平的差异揭示产烃模块的代谢瓶颈 | 第67-69页 |
| 4.3.4 从蛋白表达水平的差异揭示产烃模块的代谢瓶颈 | 第69-72页 |
| 4.4 上游丙二酰 CoA 合成模块与下游模块的适配性研究 | 第72-75页 |
| 4.5 增加还原力供应提高脂肪醇产物的产出 | 第75-76页 |
| 4.6 增加脂肪醇氧化模块可提高体系烃醇比 | 第76-77页 |
| 4.7 底盘细胞的优化 | 第77-85页 |
| 4.7.1 乙酸是以脂酰-ACP 为底物的烃醇人工合成的主要副产物 | 第77-81页 |
| 4.7.2 阻断脂肪酸β氧化途径不能促进烃醇产出 | 第81-82页 |
| 4.7.3 RFS10 产烃模块与不同的大肠杆菌底盘细胞的适配性研究 | 第82-85页 |
| 4.8 结论 | 第85-86页 |
| 第五章 大肠杆菌自由脂肪酸合成的优化 | 第86-94页 |
| 5.1 大肠杆菌自由脂肪酸合成的优化策略 | 第86-87页 |
| 5.2 阻断β氧化途径增加自由脂肪酸合成 | 第87页 |
| 5.3 自由脂肪酸合成下游脂酰-ACP 水解模块的优化 | 第87-92页 |
| 5.3.1 不同来源硫酯酶元件特征性释放不同长度的自由脂肪酸 | 第87-90页 |
| 5.3.2 含内源硫酯酶的 ACP 水解模块表达强度的优化 | 第90-92页 |
| 5.4 自由脂肪酸合成上游丙二酰 CoA 合成模块的优化 | 第92-93页 |
| 5.5 小结 | 第93-94页 |
| 第六章 以自由脂肪酸为底物的中链烃醇人工合成的设计、构建与优化 | 第94-104页 |
| 6.1 以自由脂肪酸为底物的中链烃醇人工合成的设计 | 第94-96页 |
| 6.2 以自由脂肪酸为底物的中链烃人工合成路径的成功构建 | 第96-98页 |
| 6.3 以自由脂肪酸为底物的烃醇人工合成为碳链可控体系 | 第98-100页 |
| 6.3.1 改变自由脂肪酸底物可得到预测链长的产物 | 第98-99页 |
| 6.3.2 以自由脂肪为底物的中链烃醇人工合成体系专一性的合成饱和碳链的烃醇产物 | 第99-100页 |
| 6.4 以自由脂肪酸为底物的烃醇人工合成的优化 | 第100-102页 |
| 6.5 本研究构建的中链烃醇人工合成的特点 | 第102-103页 |
| 6.6 小结 | 第103-104页 |
| 第七章 结论与展望 | 第104-107页 |
| 7.1 结论 | 第104-105页 |
| 7.2 创新点 | 第105页 |
| 7.3 展望 | 第105-107页 |
| 参考文献 | 第107-119页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第119-120页 |
| 附录 | 第120-126页 |
| 致谢 | 第126页 |
