A synthetic genetic edge detection program.
A synthetic genetic edge detection program.
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DOI：
10.1016/j.cell.2009.04.048
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发表时间：
2009-06-26
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Ellington AD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tabor JJ;Salis HM;Simpson ZB;Chevalier AA;Levskaya A;Marcotte EM;Voigt CA;Ellington AD
边缘检测是人工智能和图像识别程序中常见的信号处理算法。我们已经构建了一种遗传编码的边缘检测算法，该算法对大肠杆菌的等基因社区进行编程，以感知光的图像，进行通信以识别明暗边缘，并直观地呈现计算结果。该算法使用多个遗传电路实现。一种工程光传感器使细胞能够区分亮区和暗区。在黑暗中，细胞产生一种可扩散的化学信号，扩散到亮区。使用遗传逻辑门，使得仅感测光和可扩散信号的细胞产生正输出。从第一原理和参数化的组件电路的实验测量构建的数学模型预测的完整程序的性能。定量精确的模型将促进更复杂的生物行为的工程设计，并为自下而上的自然遗传调控网络研究提供信息。
Edge detection is a signal processing algorithm common in artificial intelligence and image recognition programs. We have constructed a genetically encoded edge detection algorithm that programs an isogenic community of E.coli to sense an image of light, communicate to identify the light-dark edges, and visually present the result of the computation. The algorithm is implemented using multiple genetic circuits. An engineered light sensor enables cells to distinguish between light and dark regions. In the dark, cells produce a diffusible chemical signal that diffuses into light regions. Genetic logic gates are used so that only cells that sense light and the diffusible signal produce a positive output. A mathematical model constructed from first principles and parameterized with experimental measurements of the component circuits predicts the performance of the complete program. Quantitatively accurate models will facilitate the engineering of more complex biological behaviors and inform bottom-up studies of natural genetic regulatory networks.
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影响因子：
22.7
作者：
Abelson, H;Allen, D;Homsy, G
通讯作者：
Homsy, G
影响因子：
9.9
作者：
Cox, Robert Sidney 3rd;Surette, Michael G;Elowitz, Michael B
通讯作者：
Elowitz, Michael B
DOI：
10.1073/pnas.81.13.4154
发表时间：
1984-01-01
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA-BIOLOGICAL SCIENCES
影响因子：
--
作者：
ENGEBRECHT, J;SILVERMAN, M
通讯作者：
SILVERMAN, M
影响因子：
46.9
作者：
Canton, Barry;Labno, Anna;Endy, Drew
通讯作者：
Endy, Drew
影响因子：
12.3
作者：
Arkin AP;Fletcher DA
通讯作者：
Fletcher DA