Сконструированные микробные консорциумы: стратегии и применение

Во многих областях применения синтетической биологии микроорганизмов, включая метаболическую инженерию и биокомпьютинг, сложность разрабатываемых систем возрастает. Реализация сложных функций в одной популяции может быть затруднена, поскольку крупные генетические контуры создают значительную нагрузку на клетки и плохо поддаются оптимизации. Для преодоления этих ограничений микробные консорциумы можно конструировать таким образом, чтобы распределять сложные задачи между несколькими популяциями. В недавних исследованиях достигнут значительный прогресс в программировании микробных консорциумов как для фундаментальных исследований, так и для потенциального практического применения. Микробные консорциумы создают с использованием различных стратегий, включая программирование мутуалистических взаимодействий, запрограммированный контроль численности популяций для предотвращения чрезмерного роста отдельных популяций и пространственное разделение для уменьшения конкуренции. Рассмотрен вклад микробных консорциумов в развитие метаболической инженерии, создание биоплёнок для получения сконструированных живых материалов, биокомпьютинга и биосенсорики. Кроме того, обсуждаются задачи будущих исследований микробных консорциумов.