Cells are able to navigate environments, communicate, and build complex patterns by initiating gene expression in response to specific signals. Engineers need to harness this capability to program cells to perform tasks or build chemicals and materials that match the complexity seen in nature. This review describes new tools that aid the construction of genetic circuits. We show how circuit dynamics can be influenced by the choice of regulators and changed with expression “tuning knobs.” We collate the failure modes encountered when assembling circuits, quantify their impact on performance, and review mitigation efforts. Finally, we discuss the constraints that arise from operating within a living cell. Collectively, better tools, well-characterized parts, and a comprehensive understanding of how to compose circuits are leading to a breakthrough in the ability to program living cells for advanced applications, from living therapeutics to the atomic manufacturing of functional materials.
تمامی این متن توسط google translate ترجمه شده است.
سلول ها قادر به حرکت در محیط، برقراری ارتباط و ایجاد الگوهای پیچیده با شروع بیان ژن در پاسخ به سیگنال های خاص هستند. مهندسان نیاز به استفاده از این قابلیت برای برنامه ریزی سلول برای انجام وظایف و یا ساخت مواد شیمیایی و مواد است که پیچیدگی در طبیعت دیده می شود. این بررسی ابزارهای جدیدی است که به ساخت مدارهای ژنتیکی کمک می کند. ما نشان می دهیم که چگونه پویایی مدار را می توان با انتخاب تنظیم کننده ها تحت تاثیر قرار داد و با اصطلاحات "دستگیره های تنظیم" تغییر یافت. ما از حالت های شکست مواجه می شویم هنگام جمع آوری مدارها، اندازه گیری تاثیر آنها در عملکرد و بررسی تلاش های کاهش یافته. در نهایت ما درباره محدودیت هایی که از عملکرد درون یک سلول زنده حاصل می شود بحث می کنیم. به طور خلاصه، ابزارهای بهتر، قطعات به خوبی مشخص شده و درک جامع از چگونگی ترکیب مدارها منجر به دستیابی به موفقیت در توانایی برنامه های زنده برای برنامه های پیشرفته، از درمان های زنده به تولید اتمی مواد کاربردی می شود.
برای دانلود متن کامل نقاله کلیک کنید.