合成基因线路规模化设计面临的挑战

发布时间：2019-03-08 10:56

【摘要】：随着合成基因线路规模的增加,传统的合成基因线路设计思路的瓶颈逐渐凸显,许多之前被忽略的因素对大规模基因线路的性能可能造成显著影响,这对合成基因线路的设计带来了新的挑战。本文重点梳理了基因表达噪声和竞争效应两方面对基因线路性能的影响,阐释了二者间的紧密联系,并基于理性设计的思路,从模拟-数字运算设计、网络拓扑设计、基因线路中的信息传递理论和动态信号等方面,归纳总结了解决这些问题的潜在方案,并展望了规模化合成基因线路理性设计的未来发展方向。
[Abstract]:With the increase of the size of synthetic gene circuit, the bottleneck of traditional synthetic gene circuit design is becoming more and more prominent, and many previously neglected factors may have a significant impact on the performance of large-scale gene circuit. This brings new challenges to the design of synthetic gene circuits. This paper focuses on the influence of gene expression noise and competition effect on gene circuit performance, explains the close relationship between the two, and based on the rational design idea, from the analog-digital computing design, network topology design, In terms of information transmission theory and dynamic signal in gene circuits, the potential solutions to these problems are summarized, and the future development direction of rational design of large-scale synthetic gene circuits is prospected.
【作者单位】： 清华大学合成与系统生物学研究中心生物信息学教育部重点实验室自动化系;清华信息科学与技术国家实验室(筹)生物信息学研究部;
【基金】：国家自然科学基金(Nos.61322310,31371341) 清华大学自主科研项目(No.20141081175)资助~~
【分类号】：Q78

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本文编号：2436734