文献类型：期刊文献

中文题名：原核细胞中可调控人工转录元件的构建与表征

英文题名：Construction and Characterization of An Artificial Transcription Device to Regulate Gene Expression in Prokaryotes

作者：金倩[1];杨胜利[2];魏东芝[1];马昱澍[1]

机构：[1]华东理工大学,生物反应工程国家重点实验室鲁华所,上海200237;[2]上海交通大学,系统生物学研究所,上海200240

年份：2020

卷号：39

期号：6

起止页码：2692

中文期刊名：基因组学与应用生物学

外文期刊名：Genomics and Applied Biology

收录：CSTPCD;;北大核心:【北大核心2017】；CSCD:【CSCD2019_2020】；

基金：国家自然科学基金(31370080)资助。

语种：中文

中文关键词：合成生物学;转录因子;可编程转录调控

外文关键词：Synthetic biology;Artificial transcription device;Engineered transcriptional regulation

摘要：人工转录装置可以按照所设计的方式在原核细胞和真核细胞中调节基因表达。本研究在大肠杆菌中设计并构建了一种由合成启动子和人工转录因子构成的人工转录装置:其中,合成启动子包含了一种弱启动子Plac突变体与位于其上游的λ噬菌体操纵区(OR2或OR3)的不同组合,而人工转录因子则利用细菌RNA聚合酶α亚基的N端和λ噬菌体CI蛋白的C端组成的融合蛋白α-CI作为效应域,CI蛋白作为DNA结合结构域。利用绿荧光蛋白作为报告基因对这一人工转录装置检测发现,它可以成功开启报告基因的转录活性。随后通过改变这一人工转录装置的某些参数,例如,增加启动子上游操纵序列的拷贝数、使用温敏型CI取代野生型CI、在系统中引入CI的阻遏蛋白Cro等多种方式,实现了对报告基因转录强度的精细调控。这一人工可调控转录装置可以在原核细胞中实现对报告基因表达强度的精细调控,在原核细胞中调节基因线路的信号输出强度方面具有一定的应用前景。
Artificial transcription devices can regulate gene expression as designed in both prokaryotes and eukaryotes. In this study, an artificial transcription device made up of a synthetic promoter and an artificial transcription factor was constructed in E. coli, where the synthetic promoter contained various combinations of phage λ operator regions(OR2 or OR3) upstream a weak Plac promoter mutant, while the artificial transcription factor consisted of λ CI as a DNA-binding domain and the C-terminal domain of λ CI fused to N-terminal domain of RNA polymerase α subunit as an effector domain. Various transcriptional outputs were engineered by rationally adjusting a decomposed set of key parameters such as the composition and copy number of the operator upstream the promoter,the presence or absence of the repressor Cro protein, and the temperature sensitivity of wild type CI or its mutant.