A single-input binary counting module based on serine integrase site-specific recombination
A single-input binary counting module based on serine integrase site-specific recombination
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基于丝氨酸整合酶位点特异性重组的单输入二进制计数模块
DOI：
10.1093/nar/gkz245
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发表时间：
2019
影响因子：
14.9
通讯作者：
Zhao J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao J
一种能够计算和记录单个细胞所经历的事件数量的装置可能在实验生物学和生物技术中有许多用途。在这里，我们报告了一个基于DNA的“锁存器”，在每次暴露于重复刺激时在两种状态之间切换。闩锁的关键组成部分是一个DNA片段，其方向被CD31整合酶及其重组方向性因子（RDF）的作用逆转。整合酶表达由外部输入调节，而RDF表达由锁存器的状态控制，使得每次设备接收到输入脉冲时，可逆段的方向有效地切换。在整合酶表达开始后的数分钟时间尺度内发生降解。该锁存器需要一个延迟电路，该延迟电路用仅以一种状态表达的转录阻遏物来实现，以确保每个输入脉冲仅导致DNA片段的一次反转。活细胞中闩锁的开发和优化是由重组反应和由开关调节的基因表达的数学建模驱动的。我们讨论如何用正交位点特异性重组系统构建的Nlatch可以链接在一起，形成一个可以计数到2N− 1的二进制涟漪计数器。
A device that counts and records the number of events experienced by an individual cell could have many uses in experimental biology and biotechnology. Here, we report a DNA-based ‘latch’ that switches between two states upon each exposure to a repeated stimulus. The key component of the latch is a DNA segment whose orientation is inverted by the actions of ϕC31 integrase and its recombination directionality factor (RDF). Integrase expression is regulated by an external input, while RDF expression is controlled by the state of the latch, such that the orientation of the invertible segment switches efficiently each time the device receives an input pulse. Recombination occurs over a time scale of minutes after initiation of integrase expression. The latch requires a delay circuit, implemented with a transcriptional repressor expressed in only one state, to ensure that each input pulse results in only one inversion of the DNA segment. Development and optimization of the latch in living cells was driven by mathematical modelling of the recombination reactions and gene expression regulated by the switch. We discuss howNlatches built with orthogonal site-specific recombination systems could be chained together to form a binary ripple counter that could count to 2N− 1.
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DOI：
--
发表时间：
2014
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Lei Yang;Alec A. K. Nielsen;J. Fernandez-Rodriguez;Conor J. McClune;M. Laub;T. Lu;Christopher A. Voigt-Christopher-A.
通讯作者：
Lei Yang;Alec A. K. Nielsen;J. Fernandez-Rodriguez;Conor J. McClune;M. Laub;T. Lu;Christopher A. Voigt-Christopher-A.
影响因子：
3.5
作者：
Xu Z;Thomas L;Davies B;Chalmers R;Smith M;Brown W
通讯作者：
Brown W
用于记录细胞事件的基于DNA的内存设备。
DOI：
10.1038/s41576-018-0052-8
发表时间：
2018-11
期刊：
Nature reviews. Genetics
影响因子：
--
作者：
Sheth RU;Wang HH
通讯作者：
Wang HH
影响因子：
--
作者：
Biliouris K;Daoutidis P;Kaznessis YN
通讯作者：
Kaznessis YN
大肠杆菌蛋白质相互作用网络中的转录稳定性。
影响因子：
--
作者：
S. Janga;M. M. Babu
通讯作者：
M. M. Babu