基于重组酶和终止子的状态调控开关设计

作     者：张嵩元 邱建辉 王宣 董一名 李昱龙 张益豪 欧阳颀 Songyuan Zhang;Jianhui Qiu;Xuan Wang;Yiming Dong;Yulong Li;Yihao Zhang;Qi Ouyang

作者机构：北京大学定量生物学中心与生命科学联合中心北京100871 清华大学生命科学学院与生命科学联合中心北京100084 

出 版 物：《生物工程学报》 (Chinese Journal of Biotechnology)

年 卷 期：2018年第34卷第12期

页      面：1874-1885页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：中央高校教育教学改革拔尖人才培养项目资助~~ 

主　　题：位点特异性重组酶,终止子,调控开关,状态转换 

摘      要：合成生物学研究常用基因开关来调控细胞的状态以实现相应功能。已有的基因开关往往需要持续的输入信号来维持特定的开关状态,开关功能的维持需要持续消耗能量,并且对扰动较为敏感。文中利用了位点特异性重组酶的倒位效应反转终止子,构建了一种转录层次的状态调控开关,使得脉冲信号即可触发开关状态改变,并在下一次信号来临前稳定维持当前状态。应用自下而上的工程化思想,文中先后对重组酶和终止子进行了单独表征和组合表征,探究了二者之间的相互影响,筛选出了相互兼容的组合,成功实现了细胞的单次、二次状态切换。最后,此开关成功地被用于构建生物七段译码器,显示出了其较好的应用潜力。