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摘要丰原素（Fengycin）是由芽孢杆菌发酵生产的一种由疏水的 β-脂肪酸链和亲水的肽环两部分组成的化合物，具有十分显著的抗真菌活性。然而，野生型枯草芽孢杆菌 168 是不具备利用葡萄糖合成丰原素的能力。本文通过利用合成生物学方法创建了利用葡萄糖合成丰原素的人工细胞，并针对人工细胞构建了基因组尺度代谢网络模型，进行模型模拟预测指导下改造菌株提高丰原素产量。<br>　　首先，为了获得稳定的枯草芽孢杆菌丰原素合成菌株，在本研究中构建了由枯草芽孢杆菌 168 的 P43 启动子基因、degQ 基因以及解淀粉芽孢杆菌 FZB42的 sfp 基因组成的基因表达模块 pHP13-P43-sfp-degQ，经过对基因序列大小、方向等的测定验证了表达模块的正确性。然后将其导入枯草芽孢杆菌 168 原始菌株中构建了可以生产丰原素的枯草芽孢杆菌 BSP000 工程菌株。通过实验评估了工程菌株的稳定性，结果表明其是一株性能优质的细胞。在微氧条件下工程菌株 BSP000 的摇瓶产量达到 26.44 ± 1.98 mg/L 丰原素。<br>　　其次，从 NCBI、KEGG 等数据库中整理了枯草芽孢杆菌 168 的基因蛋白反应列表，经过手动精炼后，获得了 BSP000 菌株基因组尺度代谢网络模型。通过实验确定了菌株的比糖吸收速率和比丰原素合成速率并以之作为模型的约束条件，以菌株生物量作为目标函数，通过模拟计算出菌株最大比生长速率为0.1281 h-1，与实验测定的菌株最大比生长速率 0.1216 h-1 相比，误差在 6% 的范围内，说明模型的可信度是比较高的。与此同时将预测得出的靶点按照 fPH 值进行排序分析，筛选出了靶基因 accA、cypC 以及 gapA 作为扩增靶点。<br>　　最后，分别在菌株 BSP000 中过表达了 accA、cypC 和 gapA 基因。与初始菌株相比单过表达 accA、cypC 和 gapA 基因丰原素的产量分别增加了56.4%、46.6% 和 20.5%。为了进一步提高菌株丰原素的合成能力，对菌株BSP000 进行了 accA 和 cypC 基因共表达以及 accA、cypC 和 gapA 基因共表达综合研究。accA 和 cypC 基因共表达菌株 BSP002 丰原素产量达到 53.38 mg/L，提高了 101.89%。通过同时共表达基因 accA、cypC 和 gapA，重组菌株BSP003 丰原素产量达到 59.87 mg/L，是 BSP000 菌株丰原素产量的近 2.3 倍。