通过哺乳动物细胞中的合成电路来增加基因表达的小分子的计算识别

科学领域:

• 合成生物学 合成生物学
• 计算生物学是一种计算生物学.
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 细胞生产力对于生物治疗和工业生物技术至关重要,但受到有限的细胞资源的限制.
• 合成基因电路,如不连贯的前循环 (iFFL),可以增强细胞的运行能力.

研究的目的:

• 识别增强细胞生产力的小分子,而无需进行遗传修饰.
• 利用计算生物学和转录基因数据来发现模仿合成基因电路效应的药物.

主要方法:

• 在使用iFFL工程的哺乳动物细胞上进行了RNA测序.
• 使用DECCODE (使用差异表达的药物增强细胞转换) 的计算方法,将转录数据与药物诱导的个人资料相匹配.
• 候选化合物被选为提高基因有效载荷表达的能力.

主要成果:

• 菲尔戈提尼布被确定为一种化合物,可显著增强暂时和稳定表达的遗传有效载荷的表达.
• 该药物的有效性在各种实验条件和细胞系中得到证明,包括用于腺相关病毒 (AAV) 和lentivirus转导的细胞系.
• 观察到对菲尔戈提尼布的细胞特异反应,突出显示了小分子干预的上下文依赖性.

结论:

• 菲尔戈提尼布有效地提高了工程哺乳动物细胞的生产力,提供了一种非遗传方法来提高细胞输出.
• DECCODE方法为发现改善工程细胞性能的药物提供了一种多功能工具,用于生物医学和工业应用.
• 这项工作强调了计算方法的潜力,以优化细胞工厂的增强生物制造.