亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Synthetic gene networks recapitulate dynamic signal decoding and differential gene expression

多路复用 光遗传学 计算机科学 基因调控网络 计算生物学 解码方法 信息论 信号(编程语言) 生物 基因 基因表达 遗传学 神经科学 算法 电信 数学 统计 程序设计语言
作者
Dirk Benzinger,Serguei Ovinnikov,Mustafa Khammash
出处
期刊:Cell systems [Elsevier BV]
卷期号:13 (5): 353-364.e6 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.cels.2022.02.004
摘要

Summary

Cells live in constantly changing environments and employ dynamic signaling pathways to transduce information about the signals they encounter. However, the mechanisms by which dynamic signals are decoded into appropriate gene expression patterns remain poorly understood. Here, we devise networked optogenetic pathways that achieve dynamic signal processing functions that recapitulate cellular information processing. Exploiting light-responsive transcriptional regulators with differing response kinetics, we build a falling edge pulse detector and show that this circuit can be employed to demultiplex dynamically encoded signals. We combine this demultiplexer with dCas9-based gene networks to construct pulsatile signal filters and decoders. Applying information theory, we show that dynamic multiplexing significantly increases the information transmission capacity from signal to gene expression state. Finally, we use dynamic multiplexing for precise multidimensional regulation of a heterologous metabolic pathway. Our results elucidate design principles of dynamic information processing and provide original synthetic systems capable of decoding complex signals for biotechnological applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
null完成签到,获得积分0
4秒前
淡淡菠萝发布了新的文献求助10
5秒前
淡淡菠萝完成签到,获得积分10
40秒前
黑猫老师完成签到 ,获得积分10
57秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
OsamaKareem完成签到,获得积分10
1分钟前
土豪的摩托完成签到 ,获得积分10
2分钟前
oleskarabach完成签到,获得积分20
2分钟前
sjj完成签到,获得积分10
2分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
土豪的紫荷完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
想听水星记完成签到,获得积分10
5分钟前
Magali发布了新的文献求助30
5分钟前
酷酷海豚完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
hai发布了新的文献求助30
5分钟前
yueyuemiaoyi完成签到 ,获得积分10
6分钟前
GU完成签到,获得积分10
6分钟前
酷波er应助橙味汽水winter采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
完美世界应助单纯语柳采纳,获得30
6分钟前
考拉完成签到 ,获得积分10
7分钟前
Magali发布了新的文献求助10
7分钟前
顾矜应助乐悠悠采纳,获得15
7分钟前
indec关注了科研通微信公众号
7分钟前
8分钟前
单纯语柳发布了新的文献求助30
8分钟前
indec发布了新的文献求助10
8分钟前
8分钟前
8分钟前
科研通AI6.3应助单纯语柳采纳,获得10
8分钟前
8分钟前
indec完成签到,获得积分10
9分钟前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
wuzhe03完成签到,获得积分10
9分钟前
星君完成签到,获得积分20
10分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
17α-Methyltestosterone Immersion Induces Sex Reversal in Female Mandarin Fish (Siniperca Chuatsi) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6366786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8180570
关于积分的说明 17246589
捐赠科研通 5421568
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2868505
邀请新用户注册赠送积分活动 1845605
关于科研通互助平台的介绍 1693099