Applications of CRISPRi-based gene interference libraries in microbial metabolic engineering

CRISPR技术是对基因组进行永久性的修饰, 为了避免这种永久性的修饰, CRISPR干扰被开发出来. CRISPR干扰系统（CRISPR interference, CRISPRi）就是利用失活的Cas效应蛋白与指导性RNA（sgRNA）共同作用, 来阻断转录进程, 从而达到抑制基因表达的目的. 通过对CRISPRi干扰技术应用范围的扩大, 发现了全基因组的高通量筛选方法. 近年来CRISPRi已被广泛应用于微生物代谢工程、基因功能研究、代谢通路调控及高通量表型筛选. 通过构建CRISPRi文库，可实现全基因组水平的转录调控，揭示关键代谢节点、调控因子与生理功能之间的关系. 相比传统敲除文库, CRISPRi具备可逆性、可调控性及适用于必需基因的优势, 尤其适用于对复杂调控网络的系统解析与代谢流优化. 本综述系统梳理了CRISPRi文库的构建策略、在典型微生物中的应用实例, 重点讨论其在产物产量提升、副产物抑制及底物利用效率优化中的贡献, 并展望其在合成生物学与工业菌株开发中的未来发展趋势与挑战.