《抗生素生物技術》第二版由微生物藥物學家北京協(xié)和醫(yī)學院醫(yī)藥生物技術研究所王以光研究員和中科院植物生理生態(tài)研究所王勇研究員編著。本書系統(tǒng)介紹了抗生素的產(chǎn)生和生物技術在創(chuàng)制新型抗生素中的理論和方法。全書涉及抗生素產(chǎn)生菌菌種、培養(yǎng)、保藏、選育、發(fā)酵、生理代謝、生物合成、代謝調節(jié)、組合生物合成和基因異源表達等內(nèi)容，尤其以抗生素生物合成為主線，對各類抗生素生物合成機制、調節(jié)及組合生物合成的原理進行了系統(tǒng)的剖析。
本書第二版對近年來新型抗生素的生物合成方法進行了及時補充，也引入了合成生物技術等新技術，系統(tǒng)涵蓋了抗生素生物技術的最新研究進展。本書撰寫力求由淺入深、理論與實際結合，便于新入門年輕科學工作者的理解；盡量以圖對所述原理進行說明，并附有常用的技術方法。
本書可供從事抗生素、微生物藥物研究尤其是新藥研究、教學、生產(chǎn)和管理等方面的工作人員借鑒參考，同時也可用作有關專業(yè)研究生、本科學生的教學參考書。
王以光，1936年出生，江蘇常州人，中國醫(yī)學科學院醫(yī)藥生物技術研究所研究員，博士生導師。享受國務院政府津貼。1955~1960年在蘇聯(lián)列寧格勒化學制藥學院抗生素工藝系學習，取得碩士學位。曾在美國威斯康星大學進修鏈霉菌分子生物學。先后承擔國家七五、八五和863等國家和北京市重大科技項目課題20余項。作為主要研制者從事灰黃霉素、麥迪霉素、乙酰螺旋霉素、泰古霉素和西羅莫司等的研發(fā)工作，均投入生產(chǎn)。利用基因工程技術研制成功國家一類新藥可利霉素，獲新藥證書。授權發(fā)明專利18項，發(fā)表論文160余篇，編寫著作6部，培養(yǎng)博士、碩士研究生50余名。
王勇，中科院上海生命科學研究院植物生理生態(tài)研究所、中科院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心研究員、博士生導師，中國科學院合成生物學重點實驗室副主任，入選中科院百人計劃、浦江人才計劃�，F(xiàn)任上海市生物工程學會理事、副理事長、秘書長，上海市生物工程學會合成生物學專業(yè)委員會主任委員。2017年獲得上海市生物工程學會年度青年科學家獎。主要研究方向為天然產(chǎn)物的合成生物學。五年來，在《Nature Commucations》、《Molecular Plant》、《Cell Research》等本領域重要期刊上發(fā)表論文約50篇，申請專利15項。
第一章抗生素產(chǎn)生菌的菌種001
第一節(jié)抗生素產(chǎn)生菌的主要分類001
一、放線菌001
二、真菌002
三、細菌003
四、動物或昆蟲006
五、海洋微生物009
六、極端微生物024
第二節(jié)抗生素產(chǎn)生菌的培養(yǎng)024
一、鏈霉菌的形態(tài)生活史025
二、鏈霉菌形態(tài)發(fā)育的分子生物學028
三、放線菌/鏈霉菌的營養(yǎng)要求030
四、放線菌在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征031
五、固體培養(yǎng)基的設計與選擇031
六、真菌的培養(yǎng)032
參考文獻035
第二章抗生素產(chǎn)生菌菌種優(yōu)化的理論與方法037
第一節(jié)自然選育038
一、菌種自然選育的方法039
二、自然選育的操作過程040
第二節(jié)誘變育種040
一、誘變因子及其育種的分子機制041
二、誘變因子的使用方法046
三、特定目的的誘變育種——抗噬菌體菌株的誘變049
四、空間育種技術050
第三節(jié)抗生素產(chǎn)生菌的遺傳改造051
一、途徑工程育種051
二、核糖體工程育種061
三、抗性調節(jié)育種064
四、轉座子的操作067
五、原生質體融合與全基因組改組技術068
第四節(jié)菌種基因突變的分析與定位070
一、基因多態(tài)性分析071
二、DNA芯片071
三、蛋白質組學分析071
第五節(jié)代謝網(wǎng)絡模型及其在育種中的應用072
參考文獻078
第三章抗生素發(fā)酵工程081
第一節(jié)抗生素發(fā)酵原理082
第二節(jié)種子培養(yǎng)過程083
一、菌種制備083
二、種子培養(yǎng)085
第三節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基的設計086
一、發(fā)酵培養(yǎng)基的組成要素086
二、發(fā)酵培養(yǎng)基配方的設計及優(yōu)化091
第四節(jié)發(fā)酵過程參數(shù)控制099
一、發(fā)酵參數(shù)099
二、發(fā)酵參數(shù)的控制102
參考文獻108
第四章抗生素產(chǎn)生菌的生理代謝109
第一節(jié)碳源代謝109
一、葡萄糖分解代謝途徑109
二、碳源分解代謝的阻遏111
第二節(jié)氮源代謝113
一、鏈霉菌中氮源的礦物質來源113
二、鏈霉菌中肽及蛋白質的利用114
三、鏈霉菌中的氨基酸通透酶114
四、鏈霉菌氨基酸的合成與分解代謝115
五、氮源分解代謝的調控122
六、鏈霉菌氨基酸合成的調控125
第三節(jié)磷酸鹽代謝126
一、鏈霉菌中磷酸鹽調控的雙組分PhoR-PhoP系統(tǒng)126
二、鏈霉菌中其他參與磷酸鹽調控的基因127
第四節(jié)核苷酸代謝128
一、核苷酸的分解128
二、核苷酸的合成128
第五節(jié)脂代謝130
一、脂類的合成130
二、脂類的分解133
第六節(jié)核開關—— 一個新的基因調控元件134
參考文獻 135
第五章抗生素生物合成及其遺傳學136
第一節(jié)抗生素構造單位的來源——生源138
一、聚酮體138
二、異戊二烯類139
三、糖類和氨基糖139
四、氨基酸140
五、3-氨基-5-羥基苯甲酸142
六、環(huán)多醇143
七、核苷類144
第二節(jié)主要類群抗生素的生物合成及分子生物學145
一、多肽類抗生素145
二、聚酮類抗生素172
三、聚酮與非核糖體多肽復合型合酶共同介導合成的抗生素229
四、寡糖類抗生素及糖基化酶在抗生素生物合成中的作用237
五、氨基糖苷類抗生素246
六、核苷類抗生素261
七、氨基香豆素類抗生素266
八、異戊二烯類抗生素272
九、林可霉素類抗生素276
參考文獻279
第六章抗生素產(chǎn)生菌次級代謝調控及其分子機制280
第一節(jié)抗生素生物合成全局性調控281
一、生長速率及多磷酸化核苷酸ppGpp的調控282
二、σ因子283
三、營養(yǎng)代謝的調節(jié)284
四、反饋調節(jié)288
五、誘導調節(jié)289
六、腺苷甲硫氨酸（SAM）的調節(jié)295
七、細胞通透性的調節(jié)295
八、金屬離子的調節(jié)295
九、熱休克反應296
十、抗生素生物合成全局性調控基因296
第二節(jié)抗生素生物合成的多效性調控301
一、鏈霉菌形態(tài)發(fā)育分化和抗生素生物合成的多效性調控301
二、多種途徑抗生素生物合成的多效性調控301
第三節(jié)抗生素生物合成途徑特異性調控302
一、抗生素生物合成途徑特異性調控蛋白302
二、各類抗生素生物合成途徑的特異性調控304
第四節(jié)鏈霉菌次級代謝基因轉錄調控309
一、鏈霉菌基因轉錄的特點309
二、鏈霉菌啟動子域的特點314
第五節(jié)調節(jié)基因的研究方法318
一、小分子誘導物的分離鑒定318
二、啟動子區(qū)及活性分析318
三、基因表達的時空性320
四、基因轉錄的起始位點320
五、調節(jié)蛋白與DNA的相互作用321
參考文獻322
第七章抗生素生物合成基因組合創(chuàng)制新抗生素或其先導化合物323
第一節(jié)組合生物合成的分類326
一、突變組合生物合成326
二、前體導向生物合成335
三、基因組合生物合成342
第二節(jié)基因組合生物合成的原理及其應用342
一、聚酮合酶(PKS)Ⅰ型342
二、聚酮合酶(PKS)Ⅱ型362
三、聚酮合酶(PKS)Ⅲ型370
四、非核糖體肽合酶371
五、后修飾酶在組合生物合成中的應用380
第三節(jié)異源基因表達組合生物合成402
一、宏基因組在組合生物合成中的應用402
二、異源基因表達宿主系統(tǒng)409
三、異源基因表達載體系統(tǒng)411
四、抗生素生物合成基因簇的異源基因表達413
五、異源基因表達的組合生物合成416
六、存在的問題及展望428
第四節(jié)微生物沉默基因簇的激活429
一、改造轉錄調控基因激活沉默基因簇431
二、引入強啟動子激活沉默基因簇432
三、加入小分子物質激活沉默基因簇433
第五節(jié)合成生物技術在鏈霉菌次級代謝產(chǎn)物研發(fā)中的應用434
一、底盤細胞的選擇435
二、底盤細胞的改造和優(yōu)化439
三、次級代謝產(chǎn)物生物合成基因簇的克隆與組裝441
四、利用合成生物學元件開發(fā)放線菌產(chǎn)素潛力443
五、基于合成生物學的新化合物篩選444
六、基于合成生物學的天然產(chǎn)物結構改造446
七、合成生物學技術創(chuàng)制新化合物研究存在的問題及展望447
參考文獻448
附錄450
一、放線菌培養(yǎng)常用培養(yǎng)基450
二、幾種培養(yǎng)基常用有機氮源的成分分析453
三、鏈霉菌菌種研究常用技術與方法457
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