光控表达系统在合成生物学中的调控作用

光遗传学技术是将遗传学技术与光控技术相结合，利用光源控制生物过程的一项全新技术。光控表达系统是基于光遗传学技术与合成生物学方法相结合的策略，将光作为感测模块与生物体内已有的基因模块组合构成全新的基因回路，通过光信号动态调控基因表达的系统。该系统是一种低成本、低毒性、高灵活性的新型动态调控开关，对基因精准调控的同时还能有效解决能源短缺问题。目前，该系统已经成熟地应用于疾病诊疗、材料合成等领域，同时也极大促进了微生物代谢及合成生物学的发展。光受体是光遗传学技术中不可缺少的工具元件，根据不同生物光受体的感光特性，介绍用于控制基因表达的光调控系统，重点分析其在调控微生物系统内基因表达、代谢途径和药物递送中的应用，探讨光遗传学技术在合成生物学应用中可能存在的问题及未来发展前景。