基因工程研究四要素包括，材料研究四要素不包括下列哪一项

由于基因表达水平不足而导致的代谢途径瓶颈仍然是微生物细胞工厂工业生物生产的一个重大题。增加基因剂量可以克服这一瓶颈，但目前的方法，例如附加型质粒或整合到rDNA中，具有表达不稳定的缺点。

近日，昆士兰科技大学的ClaudiaEVickers和BingyinPeng在《NatureCommunications》上发表了题为“AninvivogenemplificationsystemforhighlevelexpressinginSaccharomycescerevisiae”的论文，开发了基于同源重组的酿酒酵母基因扩增。HapAmp系统用于调整目标基因的剂量。以天然rDNA和CUP1区域的串联复制为例，基因扩增的发生需要两个元件1.参与细胞适应性的基因，2.支持重组的同源DNA序列。此外，强大的复制起点可以促进扩增。因此，作者设计了一种用于串联扩增酵母中靶基因的遗传构建体。即两侧同源重组扩增所需的同源臂、单倍体表达不足的适应相关基因、强复制起点和中间靶基因。由于必需基因（驱动基因）表达不足而导致同源重组而发生连续扩增的细胞，由于必需基因表达增加而生长得更好，并且这些细胞中的靶基因也被扩增，从而增加了拷贝数。首先，作者使用酵母必需的存活基因、COPII囊泡膜相关基因SEC23或核糖体60S亚基蛋白相关基因RPL25作为驱动基因，并用弱启动子取代天然启动子，以产生促进扩增的压力。以调控GFP表达为例，作者发现HapAmp可以使GFP基因的拷贝数增加4-47倍，荧光增强4-92倍。后来，作者以代谢工程为例，利用HapAmp，通过调节橙花醇合酶、柠檬烯合酶、法呢基焦磷酸合酶或番茄红素合成模块的表达，分别显着提高橙花叔醇和柠檬烯的产量或番茄红素的产量。与2质粒版本相比，柠檬烯滴度增加了20倍，摇瓶孵育96小时后滴度达到约1g/L。最后，作者还展示了如何使用HapAmp来增加酵母中的异源蛋白质产量。

HapAmp的原理与大肠杆菌中的CIChE类似，但HapAmp不是使用抗性基因作为驱动基因，而是使用酵母生长作为进化的驱动力，选择必需基因来减少其表达。HapAmp是快速解决代谢瓶颈的有效途径，有助于微生物细胞工厂的发展。

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