RNA Thermometers for the PURExpress System.
RNA Thermometers for the PURExpress System.
复制标题
PUREXPRESS系统的RNA温度计。
DOI：
10.1021/acssynbio.7b00294
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发表时间：
2018-01-19
影响因子：
4.7
通讯作者：
Sarkar CA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sadler FW;Dodevski I;Sarkar CA
无细胞合成生物学方法使得能够工程化生物分子系统，其在不存在活实体的情况下表现出复杂的细胞样行为。这些系统通常是必不可少的是用户可控的机制来调节基因表达。在这里，我们描述了在PURExpress体外蛋白质合成系统中实现温度依赖性翻译的合成RNA温度计。先前描述的细胞温度计完全位于5′非翻译区，并且在PURExpress中不保留其预期功能。相比之下，我们在Shine-Dalgarno序列和感兴趣的基因内的互补序列之间设计了发夹。由此产生的温度计能够在与体外翻译系统相容的诱导温度范围（30-37°C）内实现高产、无细胞蛋白质表达。此外，表达效率和转换行为可通过对编码序列的小变化来调节。我们的方法和由此产生的温度计为利用温度作为体外基因调控的快速外部触发器提供了新的工具。
Cell-free synthetic biology approaches enable engineering of biomolecular systems exhibiting complex, cell-like behaviors in the absence of living entities. Often essential to these systems are user-controllable mechanisms to regulate gene expression. Here we describe synthetic RNA thermometers that enable temperature-dependent translation in the PURExpress in vitro protein synthesis system. Previously described cellular thermometers lie wholly in the 5′ untranslated region and do not retain their intended function in PURExpress. By contrast, we designed hairpins between the Shine-Dalgarno sequence and complementary sequences within the gene of interest. The resulting thermometers enable high-yield, cell-free protein expression in an inducible temperature range compatible with in vitro translation systems (30–37°C). Moreover, expression efficiency and switching behavior are tunable via small variations to the coding sequence. Our approach and resulting thermometers provide new tools for exploiting temperature as a rapid, external trigger for in vitro gene regulation.
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