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传统的蛋白质诱导表达系统虽然能快速高效的诱导蛋白质的表达，但诱导剂的高昂价格、细胞毒性、不易从细胞中清除等缺点使得其在生物学很多领域中的应用有着很大的局限性。光在自然界中广泛存在，且具有很多优点。和化学诱导剂相比，光是一个理想的诱导剂，因有着廉价易获取、绿色环保、对细胞的低毒性，便于在任何时间添加和去除等优点，使得发展以它作为诱导剂的蛋白质诱导表达系统有着非常好的前景。光遗传学是近些年的热门学科，随着越来越多的光敏蛋白质被人们发现并用于控制蛋白质活性、信号通路以及控制基因的表达等。LOV蛋白家族是其中研究比较详细的一类光敏蛋白，在植物体内这些光敏蛋白会根据光照的强弱来调控激酶的活性，进而控制植物细胞内的信号通路。本课题利用LOV蛋白家族的特殊性质，并结合大肠杆菌细胞内转录调控原理，建立了一个简便有效的基因表达系统，可以通过单基因编码的光敏转录因子实现光控蛋白表达的目的。本课题获得的光控基因表达系统具有可逆性好、高时空分辨率等优点，它将会被广泛应用于发酵工程、合成生物学等领域。