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链霉菌是一种革兰氏阳性细菌,GC含量高达70%。链霉菌产生的丰富次级代谢产物,被用于农业、畜牧业、抗肿瘤药物及免疫类药物等。近年来,合成生物学向人们展示了其在医药工业中发挥的巨大作用。合成生物学强调对代谢通路乃至生命系统进行重新设计和合成,因此需要大量具有功能独立、强度确定的生物学元件作为支撑。 本研究建立了基于流式细胞仪的链霉菌生物元件定量方法。通过制备原生质体将链霉菌菌丝打散成单个细胞,引入绿色荧光蛋白(sfGFP)来标记活细胞,同时红色荧光染料碘化丙啶(PI)又能特意地标记死细胞,将活细胞与死细胞分离。我们基于流式细胞仪定量方法,定量了15个天然启动子及15个天然RBS的强度。并对其中最强的启动子kasOp*及最强的RBS(capsid proteinRBS)做随机突变,获得了强度范围0.95%-187.5%的180个人工合成启动子和强度范围3.06%-195.7%的177个人工合成RBS。将绝缘元件riboJ引入链霉菌中,以减少启动子与RBS相互作用的影响。通过ANOVA统计分析,我们发现在引入了绝缘元件riboJ后,二者的相互作用由31%下降到3%,使得元件更加模块化。为了进一步扩展链霉菌元件库,实现链霉菌生物元件强度可预测表达。本文将已经在大肠杆菌中精准表征过的T7启动子及σECF11启动子引入到链霉菌中。通过对T7RNA聚合酶的改造和优化,我们实现了T7启动子在链霉菌中的表达。通过优化T7 RNA聚合酶的表达量,实现了T7启动子库强度在大肠杆菌与链霉菌中的一致性,即两者具有一一对应的线性关系。实现了T7启动子强度在链霉菌中可预测表达,且与链霉菌内源启动子具有正交性。此外,16个σECF11启动子也可在链霉菌中表达。最后,我们还利用阻遏蛋白CymR和PhlF,构建了诱导型启动子,最大诱导倍数分别为40倍和15倍。