Metagenomic mining of regulatory elements enables programmable species-selective gene expression.
Metagenomic mining of regulatory elements enables programmable species-selective gene expression.
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DOI：
10.1038/nmeth.4633
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发表时间：
2018-05
期刊：
影响因子：
48
通讯作者：
Wang HH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Johns NI;Gomes ALC;Yim SS;Yang A;Blazejewski T;Smillie CS;Smith MB;Alm EJ;Kosuri S;Wang HH
稳健和可预测的合成电路依赖于在不同的遗传背景和环境背景下使用充分表征的调控部分。在这里，我们报告了从不同细菌中大规模挖掘数千个天然5′-调控序列的宏基因组，以及它们在工业相关微生物中的多重基因表达特征。我们确定了具有广泛和宿主特异性表达特性的调控序列，这些特性在各种生长条件下都是稳健的。我们进一步观察到物种利用外源调控序列的能力之间的显着差异。最后，我们展示了可编程的物种选择性基因表达，通过利用具有预定义宿主特异性的调控序列，在不同微生物中产生不同的和多样化的输出模式。总之，这些发现提供了丰富的资源，表征和注释的天然调控序列和框架工程合成基因电路与独特的和可调的跨物种的功能和特性。
Robust and predictably performing synthetic circuits rely on the use of well-characterized regulatory parts across different genetic backgrounds and environmental contexts. Here, we report the large-scale metagenomic mining of thousands of natural 5′-regulatory sequences from diverse bacteria and their multiplexed gene expression characterization in industrially-relevant microbes. We identified regulatory sequences with broad and host-specific expression properties that are robust in various growth conditions. We further observed significant differences between species’ capacity to utilize exogenous regulatory sequences. Finally, we demonstrated programmable species-selective gene expression that produces distinct and diverse output patterns in different microbes by leveraging regulatory sequences with pre-defined host-specificities. Together, these findings provide a rich resource of characterized and annotated natural regulatory sequences and a framework to engineer synthetic gene circuits with unique and tunable cross-species functionality and properties.
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影响因子：
14.9
作者：
Guiziou S;Sauveplane V;Chang HJ;Clerté C;Declerck N;Jules M;Bonnet J
通讯作者：
Bonnet J
影响因子：
16.6
作者：
Gaida SM;Sandoval NR;Nicolaou SA;Chen Y;Venkataramanan KP;Papoutsakis ET
通讯作者：
Papoutsakis ET
影响因子：
46.9
作者：
Bikard, David;Euler, Chad W.;Jiang, Wenyan;Nussenzweig, Philip M.;Goldberg, Gregory W.;Duportet, Xavier;Fischetti, Vincent A.;Marraffini, Luciano A.
通讯作者：
Marraffini, Luciano A.
影响因子：
3.5
作者：
GueroutFleury, AM;Frandsen, N;Stragier, P
通讯作者：
Stragier, P
DOI：
10.1073/pnas.1301301110
发表时间：
2013-08-20
影响因子：
11.1
作者：
Kosuri, Sriram;Goodman, Daniel B.;Church, George M.
通讯作者：
Church, George M.