Model-based redesign of global transcription regulation.
Model-based redesign of global transcription regulation.
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DOI：
10.1093/nar/gkp022
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发表时间：
2009-04
影响因子：
14.9
通讯作者：
Jaramillo A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Carrera J;Rodrigo G;Jaramillo A
合成生物学的目标是设计或重新设计生物系统。特别是，一个可能的目标可能是通过交换内源性启动子来重新连接转录调控网络。为了实现这一目标，我们采用了现有的方法来推断一个基于常微分方程组的模型，该模型能够预测网络在拓扑发生重大变化后的响应。我们的程序利用微阵列数据进行训练。我们通过预测新扰动下的转录图谱，在实验上验证了我们在大肠杆菌中推断的全球调控模型。我们还通过从人工基因组产生的表达数据提供对潜在网络的准确预测，在Silico中测试了我们的方法。此外，我们还通过在大肠杆菌基因组的实验重新设计中获得基因图谱，通过敲除主调节子或上调由不同启动子控制的转录因子来重新连接转录网络，从而展示了我们方法的预测能力。我们的方法与大多数网络推理方法兼容，允许在合成生物学中探索未来全基因组重新设计的计算实验。
Synthetic biology aims to the design or redesign of biological systems. In particular, one possible goal could be the rewiring of the transcription regulation network by exchanging the endogenous promoters. To achieve this objective, we have adapted current methods to the inference of a model based on ordinary differential equations that is able to predict the network response after a major change in its topology. Our procedure utilizes microarray data for training. We have experimentally validated our inferred global regulatory model in Escherichia coli by predicting transcriptomic profiles under new perturbations. We have also tested our methodology in silico by providing accurate predictions of the underlying networks from expression data generated with artificial genomes. In addition, we have shown the predictive power of our methodology by obtaining the gene profile in experimental redesigns of the E. coli genome, where rewiring the transcriptional network by means of knockouts of master regulators or by upregulating transcription factors controlled by different promoters. Our approach is compatible with most network inference methods, allowing to explore computationally future genome-wide redesign experiments in synthetic biology.
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影响因子：
14.9
作者：
Faith JJ;Driscoll ME;Fusaro VA;Cosgrove EJ;Hayete B;Juhn FS;Schneider SJ;Gardner TS
通讯作者：
Gardner TS
影响因子：
5.8
作者：
Husmeier, D
通讯作者：
Husmeier, D
影响因子：
5.8
作者：
Hucka, M;Finney, A;Wang, J
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Wang, J
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作者：
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作者：
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Barkai, N