目前復(fù)雜的合成基因網(wǎng)絡(luò)的研究面臨的一個困難是缺乏諸如可以處理組合信號的轉(zhuǎn)錄邏輯門這樣的基本組件。本文中我們提出一種可重復(fù)使用的轉(zhuǎn)錄邏輯門設(shè)計策略：對已深入研究的自然轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)進行迭代重設(shè)計,重構(gòu)其型號識別特異性,并基于啟動子區(qū)域的順式相互作用構(gòu)建可以處理組合信號的轉(zhuǎn)錄邏輯門。我們利用從特異性相互作用對中挑選出的轉(zhuǎn)錄因子LacI及其操縱基因Olac的變體,演示如何在數(shù)學(xué)模型的輔助下,從已有的定量知識中,理性設(shè)計和實現(xiàn)轉(zhuǎn)錄的NAND, NOR和NOR門。其中NAND門利用蛋白間相互作用實現(xiàn)DNA成環(huán)效應(yīng)。我們演示了這種設(shè)計是可重復(fù)使用的：同一設(shè)計可以產(chǎn)生多種相似的邏輯組件,僅僅替換其中的操縱基因的組合就可以改變上游的組合信號。我們可以將這些邏輯門組合起來以產(chǎn)生復(fù)雜的基因網(wǎng)絡(luò)：我們演示和一個包含所有三種設(shè)計的邏輯門的現(xiàn)實邏輯網(wǎng)絡(luò)的合成和測試,它能重現(xiàn)設(shè)定的輸入-輸出邏輯規(guī)則。 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

轉(zhuǎn)錄水平上的人工邏輯門:(a)利用小分子作為輸入信號的轉(zhuǎn)錄邏輯門，重繪自Sas.utetal.(2009):(b)利用唬拍終止子的轉(zhuǎn)錄邏輯門，重繪自Bronson

ADDBD一b一 ndingsiteP圖1一5轉(zhuǎn)錄水平上的人工邏輯門:(a)利用小分子作為輸入信號的轉(zhuǎn)錄邏輯門，重繪自 Sas.utetal.(2009):(b)利用唬拍終止子的轉(zhuǎn)錄邏輯門，重繪自Bronson。 tal(2005);(c)利用粘合分了的轉(zhuǎn)錄邏輯門，重繪自Anderson。‘。1.(2007)·

遏蛋白變體的pUC一repressor質(zhì)粒和報告啟動子活性的pZS氣laeZa和DpvZF等質(zhì)粒組成:·pUC一1’ePressor質(zhì)粒(圖2一3):用于表達阻遏蛋白的突變體，’已包括丫Cyt16/GuasAde15/Thy6Cyt14/Gua7Thy13/AdesCyt12/Guag圖2一 2Lacl阻遏蛋白頭部片段的結(jié)構(gòu)(PDB號:ILIM，本圖使用PyMol制作)。頭部片段的卞鏈為紅色，Tyrl7和Glnls的側(cè)鏈?zhǔn)褂命S色條棍方式顯示，與阻遏蛋白直接接觸的DNA大溝內(nèi)的堿基對以綠色顯示，其余部分的DNA以灰色顯示。


本文編號：3402403