基因编码的蛋白质振荡器用于单细胞数据的FM流
Rohith Rajasekaran1,2, Thomas M Galateo1, Zhejing Xu1,2
1Department of Biochemistry, University of Wisconsin-Madison, Madison, Wisconsin 53706, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|March 10, 2025
概括
研究人员创建了基因编码的蛋白质振荡器 (GEO),以模仿手机的频率调制 (FM) 数据流. 这一突破使得实时,耐噪声的生物化学数据传输能够用于单细胞分析.
科学领域:
- 合成生物学 合成生物学
- 生物化学 生物化学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 频率调制 (FM) 对于无线电和手机的可靠数据传输至关重要.
- 遗传编码蛋白质振荡器 (GEOs) 作为生物信号组件具有潜力.
研究的目的:
- 建立一个生物化学模拟的FM实时单细胞数据流.
- 开发一个使用 GEOs 的波形编程平台.
主要方法:
- 从人类细胞中的Minde家族ATPase和激活器模块中构建合成蛋白质振荡器 (GEOs).
- 系统地表征了169个ATPase/激活剂GEO对和工程复合GEOs.
- 设计了基于细胞活动和使用机器学习解码的响应调节GEO频率的电路.
主要成果:
- 证明了快速的合成蛋白质振荡,作为可控制的单细胞载体信号.
- 设计了一个平台,用GEO进行全面的波形编程.
- 在单细胞中实现了对转录和蛋白质体降解动态的敏感,实时的FM流媒体.
结论:
- GEO提供动态可控制的生化载体信号,用于对噪声无害的数据编码.
- 这种范式为动态单细胞分析开辟了新的途径.
- 开发的平台可以为生物电路提供先进的波形编程.


