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Photochemically Triggered, Transient, and Oscillatory Transcription Machineries Guide Temporal Modulation of Fibrinogenesis

化学 抄写(语言学) 瞬态(计算机编程) 核糖核酸酶P 转录因子 生物物理学 凝血酶 生物化学 核糖核酸 计算机科学 基因 生物 血小板 操作系统 哲学 语言学 免疫学
作者
Jiantong Dong,Itamar Willner
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.4c16829
摘要

Photochemically triggered, transient, and temporally oscillatory-modulated transcription machineries are introduced. The resulting dynamic transcription circuits are implemented to guide photochemically triggered, transient, and oscillatory modulation of thrombin toward temporal control over fibrinogenesis. One system describes the assembly of a reaction module leading to the photochemically triggered formation of an active transcription machinery that, in the presence of RNase H, guides the transient activation of thrombin toward fibrinogenesis. A second system introduces photochemical triggering of a reaction circuit consisting of two coupled transcription machineries, leading to the temporally oscillatory formation and depletion of an intermediate reaction product. The concept is applied to develop a photochemically triggered transcription circuit that, in the presence of RNase H, leads to the oscillatory generation of an intermediate anti-thrombin aptamer-modified product. The oscillating aptamer-modified product induces the rhythmic inhibition of thrombin, accompanied by the cyclic activation and deactivation of the fibrinogenesis process. The operation of the transient and oscillatory-modulated transcription machinery reaction circuits is accompanied by computational kinetic models, allowing to predict the dynamic behaviors of the system under different auxiliary conditions. The phototriggered transient transcription machinery and oscillatory circuit-guided fibrinogenesis is examined under physiological-like conditions and within a human plasma environment.
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