合成生物学相关文献

合成生物学相关文献

摘要：通过将组成生物系统的各类单元模块化、标准化，合成生物学希望达成一种新的生物技术发展模式：即从主要开发里欧那个天然生物系统既有功能，变为用人工设计合成的生物系统来完成天然系统不能完成或者完成效率低的功能。合成生物学通过开展生物元件或者器件、生物途径等多个层次的工程化研究来实现上述目标。

◆综述:

1.Boyle PM,Silver PA.2009. Harnessing nature’s toolbox: regulatory elements for

synthetic biology. J R Soc Interface, doi；10.1098.rsif.f8.0521.focus

2.McArthur IV GH，Fong SS.2010. Toward engineering synthetic microbial

metabolism. J Biomed Biotechnol,doi:10.1155/2010/459760。

综述了元器件工程（components engineering）、和途径工程（pathway engineering）的进展。

3.Andrianantoandro E,Basu S,Karig D,et al.2006.Synthetic biology:new engineering

rules for an emerging discipline. Mol Syst Biol,2:14-27。

◆合成生物学元器件工程：

利用不同调控机制的人工调控器件:

4.Boyle PM,Silver PA.2009. Harnessing nature’s toolbox: regulatory elements for

synthetic biology. J R Soc Interface, doi；10.1098.rsif.f8.0521.focus。

系统的综述了国际上相关工作研究:细胞中的转录调控、RNA调控、蛋白质信号转导等生物调控机制都已经被成功的用于构建合成生物调控元件。

转录调控

5.Elowitz MB，Leibler S.2000. Asynthetic oscillatory network of transcriptional

regulators. Nature,403:335。

基于转录调控的合成调控器件：基因振荡器

6.Stricker J,Cookson S,Bennett MR, et al.2008. A fast, robust and tunable

synthetic gene oscillator. Mature 456：

基因振荡器

7.Ajo-Franklin CM, Drubin DA, Eskin JA, et al. 2007.Rational design of memory in

eukaryotic cells. Genes Dev,21:2271-2276。

对输入信号具有永久“记忆”功能的转录调节单元。

8.Friedlland AE,Lu TK et al.2009. Synthetic gene networks that count.

Science,324:1199-1202。

计数器

RNA的调控：

9.Isaacs FJ,Dwyer DJ,Collins JJ.2006. RNA Synthetic biology. Nat

biotechnol,24:545-554。

位于5‘非翻译区（UTR）的Riboswitch可作为小分子感受器，用于小分子信号调控蛋白质的翻译。

10.Win MN, Smolke CD.2008. Higher-order cellular information processing with

synthetic RNA devices. Science 322:456-460。

Riboswitch区域还可以和核酶相连，通过小分子控制核酶的催化功能。11.Bayer TS,Smoke CD.2005. Programmable ligandcontrolled riboregulators of

eukaryotic gene expression. Nat Biotechnol,23:337。

利用Riboswitch可设计感受单种小分子信号的“翻译开关”，在特定小分子存在时候实现（或解除）对特定mRNA的翻译机制，还可以实现用多种小分

子信号的组合输入来调控蛋白质表达水平。

12.Rinaudo K，Bleris L，Maddamsetti R，et al.2007. A universal RNAi-based logic

evaluator that operates in mammalian cells. Nat Biotechnol,25。

设计验证了小干扰RNA（siRNA）的组合逻辑调控能力，同一阻遏蛋白由两种具有不同UTR区的mRNA编码，只有当良好总相应的siRNA同时存在时候，其下游基因的抑制才能被解除。

13.Swinburne IA, Miguez DG, Landgraf D,et al.2008. Intron length increases

oscillatory periods of gene expression in animal cells. Genes Dev,22；2342。

在高等真核生物中，内含子也可以是mRNA层次调节的重要途径。内含子可能调控的机制之一，是增长mRNA的成熟时间，延长蛋白质表达。Swinburne 等用一个内含子和自抑制回路的人工基因器件验证了该器件能够产生脉冲式的基因表达，并且脉冲的频率依赖于内含子的长度。

信号转导蛋白调控：

14.Moglich A, Ayers RA，Moffat K.2009. Design and signaling mechanism of

light-regulated histidine kinases. J Mol Biol, 358:1433-1444。

Moglich等用感光的LOV结构域（PAS结构域的一个亚家族）替换了一种天然组氨酸激酶中感受氧分压的LOV结构域，成功合成了一种人造感光信号蛋白。

15.Koide S.2009. Generation of new protein functions by nonhomologous

combinations and rearrangements of domains and modules. Curr Opin Biotechnol,20。

综述了近年来通过结构域重排获得新的功能的蛋白质，特别是新的结合蛋白、分子开关蛋白的研究进展。

元器件的模块化、通用性、多样化:

16.Skerker JM, Perchuk BS, et al.2008. Rewiring the specificity of two-component