| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-51页 |
| ·天然产物 | 第15-18页 |
| ·聚酮类化合物 | 第15-16页 |
| ·萜类化合物 | 第16-18页 |
| ·青蒿素 | 第17-18页 |
| ·紫杉醇 | 第18页 |
| ·天然产物的主要生产方法 | 第18-23页 |
| ·提取法 | 第18-19页 |
| ·直接从植物中提取 | 第18-19页 |
| ·植物细胞或组织培养及提取 | 第19页 |
| ·化学合成法 | 第19-20页 |
| ·化学全合成法 | 第19-20页 |
| ·化学半合成法 | 第20页 |
| ·真菌培养法 | 第20-21页 |
| ·原产宿主的代谢工程改造法 | 第21-22页 |
| ·异源生物合成法 | 第22-23页 |
| ·天然产物异源生物合成的研究进展 | 第23-37页 |
| ·天然产物异源合成宿主的选择 | 第23-26页 |
| ·大肠杆菌 | 第23-24页 |
| ·酵母 | 第24-25页 |
| ·枯草芽孢杆菌 | 第25-26页 |
| ·其他异源宿主 | 第26页 |
| ·天然产物的生物合成途径 | 第26-29页 |
| ·聚酮类化合物的生物合成途径 | 第26-28页 |
| ·萜类化合物的生物合成途径 | 第28-29页 |
| ·聚酮类化合物异源生物合成研究进展 | 第29-30页 |
| ·几种重要萜类化合物的异源生物合成研究进展 | 第30-37页 |
| ·番茄红素/胡萝卜素的异源生物合成研究进展 | 第30-33页 |
| ·青蒿素的异源生物合成研究进展 | 第33-34页 |
| ·紫杉醇的异源生物合成研究进展 | 第34-37页 |
| ·展望 | 第37页 |
| ·基于系统-合成生物学的异源生物合成 | 第37-49页 |
| ·合成生物学 | 第38-39页 |
| ·系统生物学 | 第39-40页 |
| ·代谢网络的系统生物学分析 | 第40-43页 |
| ·基于动力学的分析方法 | 第41页 |
| ·基于化学计量学的分析方法 | 第41-42页 |
| ·基于网络拓扑学的分析方法 | 第42-43页 |
| ·重要的代谢网络模型——基因组尺度代谢模型(GSMM) | 第43-48页 |
| ·GSMM 的重建 | 第43-44页 |
| ·GSMM 的命名 | 第44-48页 |
| ·系统生物学方法在生物合成宿主改造中的应用 | 第48页 |
| ·系统-合成生物学 | 第48-49页 |
| ·本课题研究意义及主要研究内容 | 第49-51页 |
| 第二章 大肠杆菌异源合成聚酮类前体6dEB 的系统生物学分析 | 第51-83页 |
| ·工具及软件 | 第52页 |
| ·方法 | 第52-60页 |
| ·基础计算平台的构建 | 第52-53页 |
| ·基因组尺度代谢网络的分析方法 | 第53-60页 |
| ·MFA/FBA | 第53-55页 |
| ·DFBA | 第55-57页 |
| ·MOMA | 第57-58页 |
| ·ROOM | 第58-60页 |
| ·结果与讨论 | 第60-81页 |
| ·计算平台的安装与测试 | 第60-63页 |
| ·新模型的构建 | 第63页 |
| ·大肠杆菌扩展模型的构建 | 第63页 |
| ·酿酒酵母和枯草芽孢杆菌扩展模型的构建 | 第63页 |
| ·大肠杆菌异源合成6dEB 最大理论产率的分析 | 第63-68页 |
| ·以葡萄糖为底物 | 第64-65页 |
| ·以丙酸为底物 | 第65-67页 |
| ·以甘油为底物 | 第67页 |
| ·最大比生长速率计算 | 第67-68页 |
| ·酿酒酵母和枯草芽孢杆菌为宿主时6dEB 的最大理论产率分析 | 第68-69页 |
| ·单一及混合碳源下大肠杆菌批培养的生长情况模拟 | 第69-71页 |
| ·葡萄糖作单一碳源 | 第69页 |
| ·丙酸作单一碳源 | 第69-70页 |
| ·葡萄糖和丙酸作混合碳源 | 第70-71页 |
| ·提高6dEB 产量的in silico 菌种改造 | 第71-79页 |
| ·新方法的提出 | 第71-72页 |
| ·分析结果 | 第72-79页 |
| ·影响6dEB 异源合成产率的几个关键因素分析 | 第79-81页 |
| ·SGR 对MTMY6dEB 的影响 | 第79-80页 |
| ·NGAM 对MTMY6dEB 的影响 | 第80-81页 |
| ·SOUR 对MTMY6dEB 的影响 | 第81页 |
| ·SCUR 对MTMY6dEB 的影响 | 第81页 |
| ·本章小结 | 第81-83页 |
| 第三章 萜类异源合成前体供应的改善 | 第83-103页 |
| ·两条途径供应萜类前体潜力的比较分析 | 第83-95页 |
| ·研究方法 | 第83-87页 |
| ·IPP 最大理论产率的比较分析 | 第85页 |
| ·两条途径的热力学比较分析 | 第85-87页 |
| ·结果与讨论 | 第87-95页 |
| ·IPP 理论产率的比较分析 | 第87-93页 |
| ·DXP 途径和MVA 途径的热力学比较 | 第93-94页 |
| ·结论 | 第94-95页 |
| ·萜类前体供应的in silico 改善分析 | 第95-101页 |
| ·研究方法 | 第95页 |
| ·结果与讨论 | 第95-101页 |
| ·FDCA 方法分析结果 | 第95-99页 |
| ·LMOMA-Based 方法分析结果 | 第99-101页 |
| ·本章小结 | 第101-103页 |
| 第四章 紫杉醇关键中间体紫杉二烯在大肠杆菌中的异源合成 | 第103-116页 |
| ·实验材料 | 第103-105页 |
| ·菌株与质粒 | 第103-104页 |
| ·药品与试剂 | 第104页 |
| ·主要仪器 | 第104页 |
| ·培养基的制备 | 第104-105页 |
| ·实验方法 | 第105-107页 |
| ·基因的重新设计与人工合成 | 第105页 |
| ·基因密码子偏好性的改善 | 第105页 |
| ·全基因合成 | 第105页 |
| ·基因的克隆 | 第105页 |
| ·重组质粒的构建与基因的表达 | 第105-106页 |
| ·λ-Red 介导的同源重组方法 | 第106页 |
| ·紫杉二烯的检测方法 | 第106页 |
| ·培养方法 | 第106-107页 |
| ·产紫杉二烯的小规模培养 | 第106页 |
| ·产紫杉二烯的生物反应器培养 | 第106-107页 |
| ·研究思路 | 第107-109页 |
| ·结果与讨论 | 第109-115页 |
| ·基因密码子的优化及全基因合成 | 第109页 |
| ·重组质粒、菌株的构建以及产物的检测 | 第109-110页 |
| ·途径工程法提高紫杉二烯的产量 | 第110-113页 |
| ·紫杉二烯在生物反应器中的生产 | 第113-114页 |
| ·讨论 | 第114-115页 |
| ·本章小结 | 第115-116页 |
| 第五章 紫杉醇途径首个P450 酶分子的序列分析与结构建模 | 第116-124页 |
| ·工具和方法 | 第116-117页 |
| ·P450 酶分子的生物信息学分析 | 第116-117页 |
| ·P450 酶分子的三级结构建模 | 第117页 |
| ·结果与讨论 | 第117-123页 |
| ·CYP725A4 分子序列的生物信息学分析 | 第117-120页 |
| ·疏水性分析 | 第117-118页 |
| ·跨膜区预测 | 第118-119页 |
| ·进化树构建 | 第119-120页 |
| ·CYP725A4 的三级结构建模 | 第120-121页 |
| ·细胞色素P450 还原酶的三级结构建模 | 第121-123页 |
| ·讨论 | 第123页 |
| ·本章小结 | 第123-124页 |
| 总结与展望 | 第124-128页 |
| 总结 | 第124-126页 |
| 展望 | 第126-128页 |
| 参考文献 | 第128-147页 |
| 附录 | 第147-190页 |
| 附录1 英文缩写含义 | 第147-151页 |
| 附录2 菌株与质粒 | 第151-152页 |
| 附录3 药品及试剂 | 第152-153页 |
| 附录4 主要仪器 | 第153-154页 |
| 附录5 培养基的配制 | 第154-156页 |
| 附录6 常规分子生物学操作方法 | 第156-166页 |
| 附录7 基因和蛋白序列 | 第166-172页 |
| 附录8 新模型的构建 | 第172-175页 |
| 附录9 理论产率分析主要使用的Matlab 函数及程序 | 第175-179页 |
| 附录10 P450 酶分子结构建模信息 | 第179-190页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第190-192页 |
| 致谢 | 第192-193页 |
| 附件 | 第193页 |
