Какой генетический осциллятор следует использовать для генерации колебаний в диапазоне от 2 до 20 минут?

Я хочу разделить экспрессию двух ферментов по фазам и, следовательно, ищу многокомпонентный генетический осциллятор. Однако репрессиляторы и метаболизаторы имеют большой период около 45 минут. Осцилляторы Смолена, как описано в Stricker et al 2008 Быстрый, надежный и настраиваемый синтетический генный осциллятор кажется тем, что я мог бы использовать, однако я не уверен, стоит ли мне это делать, я новичок в осцилляторах.

Пожалуйста, дайте мне знать, какой осциллятор вы бы порекомендовали на 2-20 минут, желательно надежный. Любая другая соответствующая информация или рекомендации приветствуются. Предполагаемая система - Synechocystsis 6803, но первоначальная работа может быть проведена с E coli.

Ответы (1)

Я считаю, что то, что вы стремитесь сделать, невозможно с предлагаемыми вами механизмами.

В большинстве транскрипционных и трансляционных генетических цепей ограничивающим фактором для переключения состояния является скорость разбавления или распада.

Это связано с тем, что генетические регуляторные сети напрямую контролируют скорость производства, а не концентрацию. Таким образом, даже если ваш осциллятор мгновенно включается и выключается (чего он не будет делать), ваша способность выключать фермент зависит от скорости, с которой уменьшается его концентрация.

Механизмы деградации в клетке не работают в тех масштабах времени, которые вы ищете (см., например, [1] , [2] ), поэтому вам нужно зависеть от разбавления. Полная растяжка E. coli начинается примерно через 20 минут, и даже самые быстро удвояющиеся организмы (например, V. naturiegens ) достигают максимального времени удвоения около 7-10 минут. Это дает вам период полураспада, а не полное удаление, поэтому, если вы хотите, чтобы фермент был в основном отключен (а не просто уменьшился), то ваши целевые времена просто недостижимы с помощью генетической регуляции.

Когда клеткам необходимо регулировать активность белка в этих более жестких временных масштабах, они обычно регулируют состояние белка, а не его концентрацию. Это сложнее, но если вам действительно нужно попасть в такие трудные времена, я рекомендую вам изучить такие механизмы. С другой стороны, вам действительно нужно модулировать это быстро?

Я понимаю. Я понимаю ограничения моего подхода. Спасибо за ваш подробный ответ. На самом деле я не уверен, какой период мы ищем, мне придется проверить это с помощью математического моделирования. Я посмотрю на то, что вы упомянули. Продукт Фермента 1 (P) оказывает ингибирующее действие по принципу обратной связи на Фермент 2, и мы хотим разделить их концентрации во времени. Являются ли осцилляторы хорошим подходом или поместили бы Enzyme 2 под транскрипционный контроль P-чувствительного фактора транскрипции? Какие еще подходы вы можете придумать?
Осцилляторы — очень интересная идея, если вы можете позволить себе более длительный масштаб времени. Однако доступные осцилляторы хрупки, поэтому это, вероятно, потребует значительного внимания к осциллятору. Вы также можете использовать транскрипционный контроль или попытаться сделать пространственное разделение (например, два отдельных штамма), если продукт можно экспортировать.
Какой генетический осциллятор следует использовать для генерации колебаний в диапазоне от 2 до 20 минут?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v