中文摘要：

设计合成外源功能模块、利用人工细胞生产青蒿酸和紫杉二烯等产品所取得巨大成功，形成了生物化工的前沿领域-合成生物技术。在人工细胞的构建中，内源模块与外源功能模块的适配性是影响人工细胞生产能力的至关重要因素。然而，内源模块与外源模块间的适配机理尚不清晰，严重制约了对构建人工细胞的理性设计和调控。申请者以构建人工细胞产烃为例，尝试利用系统定量分析技术，解析人工细胞内源模块与外源功能模块间的适配差异。从转录、蛋白、代谢三个水平比较分析产烃能力不同的人工细胞，逐层探索人工细胞内源模块与外源模块间相互影响的关键因素，揭示造成内外源模块适配差异的原因，探明内外源模块间的适配机制。该研究为探索人工细胞内源模块与外源功能模块的理性适配提供新思路，为解决合成生物技术面临的目标产品合成途径的代谢流最大化问题奠定理论基础。