一种用于校准启动子的模块化合成装置

本文提出了一种合成校准基因电路的设计，用于表征不同传感启动子的相对强度，并通过一个有效的数学模型分析了其规格与性能。我们的校准器装置具有若干新颖且实用的特性，例如模块化（因而可在多种不同生物学情境中使用）、简洁性、基于单细胞、高灵敏度及快速响应。为揭示校准器性能达到最优时的关键模型参数及相应参数域，我们在给定的传感蛋白浓度（作为输入）范围内对模型参数进行了灵敏度分析。我们的分析表明，阻遏的半饱和常数、传感的半饱和常数以及阻遏结合协同性（希尔系数）的差异是决定所提装置性能的关键。它们还决定了装置的传感速度，表明可在不到两小时内产生可检测的阻遏蛋白浓度差异，进而产生相应的荧光差异。该分析为设计、实验构建和验证一类用于校准启动子的新型功能基因电路铺平了道路。