哺乳類の細胞における合成マルチスタビリティ
Ronghui Zhu1, Jesus M Del Rio-Salgado1, Jordi Garcia-Ojalvo2
1Division of Biology and Biological Engineering, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA.
まとめ
マルチフェイトと呼ばれる合成遺伝子回路を設計し 哺乳類の細胞で制御可能なマルチスタビリティを実現しました この回路は長期にわたる 拡張可能な細胞状態制御を可能にし 合成生物学と細胞運命工学を 進歩させています
科学分野:
- 合成生物学
- 遺伝子規制ネットワーク
- 哺乳類の細胞工学
背景:
- 多細胞生物は細胞運命を決定するために遺伝子調節回路を利用する.
- 遺伝性細胞状態の生成であるマルチスタビリティは 発達に不可欠です
- 合成マルチステーブル回路の設計は 細胞の運命を理解し制御する鍵です
研究 の 目的:
- 哺乳類の細胞で制御可能で拡張可能な多元安定性のための合成遺伝子回路の設計と作成.
- 複数の安定した細胞状態を生成するエンジニアリングされた転写因子の可能性を調査する.
- 複合的な多細胞行動の 基礎を築くために
主な方法:
- マルチフェイトを開発しました 自然の遺伝子調節メカニズムに触発された合成回路です
- 自己活性化して相互抑制する 設計された亜鉛指の転写因子を利用した.
- 複数の安定状態を生成できる回路を設計するためにモデルベースの設計を使用します.
- エンジニアリングされた細胞状態の長期安定性と制御性を検証した.
主要な成果:
- マルチフェイト回路を成功裏に設計し,最大7つの異なる mitotically 遺伝性の細胞状態を生成しました.
- これらの状態は少なくとも18日間,長期にわたって安定していることが示されています.
- 外部インプットによる制御状態の切り替えと状態の安定性を示した.
- マルチフェイト回路の拡張性を確認した
結論:
- マルチフェイトは,哺乳類の細胞に長期的な,制御可能な,拡張可能なマルチスタビリティを達成するための堅牢なプラットフォームを提供します.
- この合成回路は 細胞の運命を制御する 自然なメカニズムに 洞察を与えてくれます
- この発見は 複雑な多細胞プログラムと行動の 設計のための基盤を確立しました
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