计算机辅助全细胞设计：通过整合合成生物学与系统生物学采取整体方法
定量方法
2020-06-05 v1 分子网络
摘要
合成生物学的计算机辅助设计有望加速具有合理性与鲁棒性的生物系统工程的进程；它既需要待（重新）设计过程的详细且定量的数学与实验模型，也需要用于基因工程与 DNA 组装的软件与工具。最终，设计阶段精度的提高将对具有定制功能和更高模块化的设计型细胞与生物体的生产产生巨大影响。计算机辅助设计策略需要能够捕捉多尺度过程并将基因型联系到表型的细胞的定量表征。在此，我们展望全细胞多尺度模型如何变革合成生物学中的设计-构建-测试-学习循环。我们通过展示从基因组最小化到无细胞系统的案例研究，说明这些模型如何显著辅助设计与学习阶段，同时减少实验测试，并讨论实现我们愿景所面临的若干挑战。描述和在硅（in silico）中构建全细胞的可能性，为通过新颖的跨学科合作开发日益自动化、精确且可及的计算机辅助设计工具与策略提供了机遇。
引用
@article{arxiv.2006.02720,
title = {Computer-aided whole-cell design: taking a holistic approach by integrating synthetic with systems biology},
author = {Lucia Marucci and Matteo Barberis and Jonathan Karr and Oliver Ray and Paul R. Race and Miguel de Souza Andrade and Claire Grierson and Stefan Andreas Hoffmann and Sophie Landon and Elibio Rech and Joshua Rees-Garbutt and Richard Seabrook and William Shaw and Christopher Woods},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02720},
year = {2020}
}