遗传电路中资源竞争下涌现的调控响应与半诱导点的偏移

合成遗传电路在活细胞中实现其运作。在基因表达过程中，蛋白质由各自基因通过转录和翻译过程形成复合物而产生。在转录中，电路使用RNAP等作为来自宿主细胞的资源；在翻译中，核糖体、tRNA和其他细胞资源被提供给运作中的电路。由于细胞中这些资源数量有限，电路可能遭受前所未有的资源竞争，这可能破坏电路功能，或引入一些涌现响应。在本文中，我们研究了一个处于资源竞争下的三基因基序，其中由于必要资源的有限供应，出现了类似于调控响应的有趣行为。所关注的系统表现出显著的行为变化，可在实验中观察到。我们关注两个具体方面，即动态范围和半诱导点，它们固有地描述了电路功能，并可能受相应资源亲和力和可用性的影响。