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噬菌体辅助连续进化系统，简称PACE，是一种革命性的体内定向进化技术。它的核心原理是将待进化的目标分子功能与噬菌体的复制能力紧密耦合。只有当目标分子表现出期望功能时，才能产生具有感染性的噬菌体颗粒，从而实现连续的突变、选择和扩增过程。
PACE系统由四个主要组成部分构成。首先是经过改造的大肠杆菌作为宿主菌，其次是包含待进化目标基因的质粒，第三是选择噬菌体，其复制能力与目标分子功能相耦合，最后是可选的辅助噬菌体，提供必要的复制因子。关键在于选择噬菌体的基因三被移除，只有当目标分子发挥正确功能时才能表达。
PACE的工作流程是一个连续的进化循环。首先宿主菌表达目标分子，当目标分子功能正确时触发基因三的表达，进而组装出感染性的噬菌体颗粒。这些噬菌体感染新的宿主菌并传递目标基因。在流加培养过程中，随机突变不断产生变异体，功能更强的变异体能产生更多噬菌体，从而在群体中快速富集，实现连续的定向进化。
PACE系统具有四大显著优势。首先是连续性，整个进化过程完全自动化，无需人工干预即可进行数千代进化。其次是高通量，能在短时间内完成大量进化循环。第三是体内环境，进化在细胞内进行，更接近目标分子的实际工作条件。最后是灵活性，可用于进化多种分子功能。PACE广泛应用于酶活性进化、蛋白质相互作用优化和基因线路功能改进等领域。
总结一下，噬菌体辅助连续进化系统PACE是一项革命性的体内定向进化技术。它通过巧妙的功能耦合机制，实现了完全自动化的连续进化过程。PACE具有连续性强、通量高、环境真实等显著优势，已广泛应用于蛋白质和核酸的功能优化，为合成生物学和蛋白质工程提供了强大的进化工具。