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植物人工染色体的构建与应用

文献类型： 中文期刊

作者： 魏家秀;嵇佩云;节庆雨;黄秋燕;叶浩;戴俊彪

作者机构：

关键词： （1-1-1）人工染色体;基因组工程;植物人工染色体;叶绿体人工染色体;合成生物学

期刊名称：合成生物学

ISSN： 2096-8280

年卷期： 2025 年 6 卷 5 期

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版）

摘要： 植物人工染色体(PAC)是一种人工构建、能在植物细胞中独立复制并稳定遗传的染色体载体,具有高度工程化潜力。其核心优势在于能够承载超大容量基因模块并且独立于天然染色体系统,被视为一种潜在的通用基因操作平台,具有遗传稳定性与安全性。本文从合成生物学视角,系统评述了PAC的构建策略、递送技术,并讨论了其在植物核外基因组中的研究进展。当前,PAC构建主要采取自上而下与自下而上两种策略。然而,PAC的大容量也使其递送更为困难。PAC的构建不仅能在染色体尺度上改造现有植物,更能通过构建全新的基因网络和代谢途径,尝试设计和创造自然界尚未存在的、具有特殊功能或属性的新生命形式,极大地拓展了合成生物学在植物领域的疆界。为充分释放这一潜力,未来研究需攻克超大DNA片段合成与递送的技术瓶颈,持续优化其遗传稳定性,并深度融合人工智能与合成生物技术,以实现PAC的精准设计与高效功能调控,从而驱动其在农业、医药及环保等领域的突破性应用。

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