作者:Drew Endy 来源:《自然—方法学》 发布时间:2013-3-15 15:46:22
选择字号:
研究人员发布基因工程标准化元件
 
在美国国家科学基金会的资助下,BIOFAB于2009年在加州成立,该机构旨在建立标准化的DNA序列元件,以便更好的控制基因表达,推动合成生物学的发展。利用这些标准化的DNA序列,生物学家们只需插入各种基因就能够进行工程改造,获得生产药物或者执行其他任务的特殊细胞。
 
BIOFAB就像是一家特殊的工厂,专门开发基因工程所需的DNA工具。日前,BIOFAB推出了他们的第一批产品,能够在大肠杆菌中精确控制基因表达的DNA序列元件。
 
人们发现,即使是在相当成熟的表达体系中(如E. coli),插入基因的表达也并不一定符合预期,这是目前合成生物学面临的一个关键性障碍。
 
基因表达包括RNA转录和蛋白翻译,要想在细胞中表达目的基因,就需要在其上游添加一些识别序列。例如,合成RNA转录本需要启动子序列,而蛋白翻译需要核糖体结合位点RBS。过去三十年来,科学家们积累了大量上述序列,并利用它们来表达目的基因。不过,有些序列能力强,有些序列能力弱,导致RNA和蛋白的合成水平并不稳定。
 
BIOFAB的Drew Endy和Adam Arkin在本周的《自然—方法学》(Nature Methods)杂志上发表了两篇文章,指出上述DNA元件的作用效果难以预测。他们领导研究人员将许多不同的启动子-RBS序列组合,插入到编码荧光蛋白的基因前,然后检测其中的蛋白合成水平。研究显示,其后搭配的基因不同,各组合的作用效果也大相径庭。
 
文章还引用了此前的一项发现指出,希望以特定水平表达蛋白的科学家们,实际只有50%的几率获得所需产量。这种基因表达的随意性是合成生物学家们面临的主要挑战,因为他们往往需要建立多基因表达的系统。
 
为此,BIOFAB研究团队为大肠杆菌E. coli设计了不干扰下游DNA的启动子和RBS序列。这些元件的作用效果与搭配的目的基因无关,能够帮助科学家们更严格的控制基因表达。研究显示,采用这些元件,大大提升了基因表达水平达到预期的几率(约93%)。现在,研究者们可以通过网络免费获取这些序列(见http://www.biofab.org/data),Arkin的一些同事已经开始从中受益。
 
此外,研究人员还设计了一个统计学方法,用来衡量启动子和RBS序列的性能可变性。这一方法也适用于合成生物学中的其他遗传学元件。科学家们可以在此基础上建立各元件的规格表,使自己的研究和成果共享更为方便。(来源:生物通 叶予)

 

 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。
SSI ļʱ
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
我们的太阳系未来会怎样 气候变化下的植树造林方案
中科院电工所研制世界最高磁场超导磁体 科学家完成太阳风迄今最佳研究
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐