Prospects and progress in the production of valuable carotenoids: Insights from metabolic engineering, synthetic biology, and computational approaches

کاروتنوئیدها رنگدانه های ایزوپرنود هستند که منحصرا توسط گیاهان و میکروارگانیسم ها سنتز می شوند و نقش مهمی را در برداشت نور، حفاظت از نور، جذب گرده گران و تولید فیتورمونی بازی می کنند. در سال های اخیر کاروتنوئید ها به خاطر فعالیت های آنتی اکسیدانی بالا مورد استفاده قرار می گیرند و به طور گسترده ای در صنایع غذایی، دارویی و مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. مقررات زیست شناسی کاروتینوئید در سراسر دوره حیات گیاهان رخ می دهد، با تغییرات پر جنب و جوش در ترکیب بر اساس نیازهای توسعه و پاسخ به محرک های زیست محیطی خارجی. با پیشرفت در تکنیک های مهندسی متابولیک، پیشرفت های زیادی در تولید متابولیت های ثانویه ثانویه مانند کاروتنوئید ها به دست آمده است. استفاده از مهندسی متابولیک و زیست شناسی مصنوعی برای تولید و موفقیت تولید کاروتنوئید ها ضروری است. زیست شناسی مصنوعی یک رشته در حال ظهور است؛ رویکردهای مهندسی متابولیک میتواند بینش را به ایدههای جدید برای مسیرهای بیوسنتز ارائه دهد. در این بررسی، ما در مورد دانش فعلی در مورد مسیرهای بیوسنتز کاروتنوئیدی و مهندسی ژنتیک کاروتنوئیدها برای بهبود ارزش تغذیه خود بحث می کنیم. علاوه بر این، روش های بیولوژیکی مصنوعی برای تولید کاروتنوئید ها را مورد بررسی قرار دادیم. رویکردهای بیولوژی نظری که ممکن است در درک علوم زیست شناختی کمک کند، در این بررسی مورد بحث قرار گرفته است. ترکیبی از دانش نظری و استراتژی های تجربی می تواند تولید متابولیت های ثانویه مرتبط با صنعت را بهبود بخشد.