摘要

克雷伯氏菌在自然界中广泛分布,生长旺盛.其细胞内部除了细胞质外,还具有周质空间和细菌微室等不同微环境,这些区域化的微环境适合一些特殊的代谢途径.这些特点使得克雷伯氏菌成为一类优良的细胞工厂底盘细胞.基因重组或编辑方法是细胞工厂研究的基础, Red重组酶辅助的基因重组系统和基于CRISPR的基因编辑技术已经成功应用于克雷伯氏菌的基因操作.野生型克雷伯氏菌具有合成高水平1,3-丙二醇和2,3-丁二醇等化合物的能力,以这些内源代谢途径为基础,通过代谢工程改造后的工程菌株可以高效生产多种化学品.这些化学品包括:3-羟基丙酸、二羟基丙酮、甘油、1,2-丙二醇、丙醇等甘油代谢途径相关化合物, R-乙偶姻、2-丁酮、仲丁醇等2,3-丁二醇合成途径相关化合物, 2-酮基葡萄糖酸、葡萄糖酸、木糖酸等葡萄糖氧化途径相关化合物,以及2-酮基异戊酸、异丁醇、2,3-二羟基异戊酸和缬氨酸等支链氨基酸合成途径相关化合物.这些化合物在生物能源与生物基材料方面具有很好的应用前景.