基于單鏈DNA開關(guān)調(diào)控的多功能生物電路

摘要：合成生物電路在生物傳感及生物計算方面成為了廣泛應(yīng)用的工具。工程化生物電路系統(tǒng)具有良好的靈活性,同時也具備模塊化的特征。在本文中,研究了基于單鏈DNA開關(guān)調(diào)控的多功能生物電路的構(gòu)建方法。通過將計算機(jī)輔助設(shè)計的單鏈DNA開關(guān)作為核心控制元件,并利用長度為20 bp的toehold區(qū)域來激活單鏈DNA開關(guān),驅(qū)動了簡單的單向式、循環(huán)式以及級聯(lián)的多層次的生物電路系統(tǒng)。在級聯(lián)式電路系統(tǒng)中,通過調(diào)整單鏈DNA開關(guān)的結(jié)構(gòu),使信噪比從2.996變成5.274。同時,單鏈DNA開關(guān)作為長單鏈DNA(784 bp)的一部分,在無細(xì)胞蛋白質(zhì)系統(tǒng)中實現(xiàn)了基因表達(dá)調(diào)控。因此,本文研究的工程化方法為今后復(fù)雜的人工生物電路的構(gòu)建提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。