[发明专利]一种实现细胞间振荡子同步的电路结构

摘要

一种实现细胞间振荡子(repressilator)同步的电路结构，它由repressilator电路模块、同步信号生成模块以及细胞间通讯模块组成；所述repressilator电路模块，由P_Ltet01-cI、λP_R-lacI、P_Llac01-tetR三个反相器构成，P_Ltet01-cI的输出接λP_R-lacI的输入，λP_R-lacI的输出接P_Llac01-tetR的输入，P_Llac01-tetR的输出接P_Ltet01-cI的输入，首尾相接构成回路；所述同步信号生成模块，由P_BAD启动子和n基因构成，外部周期注入的L-阿拉伯糖作为该模块的输入，该模块的输出信号N蛋白作用于细胞间通讯模块的t_L3终止子；所述细胞间通讯模块，由P_trp-luxI反相器及两者之间的t_L3终止子、AHL、LuxR蛋白构成，P_trp-luxI反相器的输出信号LuxI蛋白是AHL生成所必需的酶，AHL生成后与LuxR蛋白的复合物AHL-LuxR是该模块的输出信号。其仿真结果显示，该电路在相同条件下同步效果更好，可操作性更强。

主权项

1、一种实现细胞间振荡子同步的电路结构，其特征在于：该电路由repressilator电路模块、同步信号生成模块以及连接repressilator模块与同步信号生成模块的细胞间通讯模块三部分组成；所述repressilator电路模块，由PLtet01-cI、λPR-lacI、PLlac01-tetR三个反相器构成，cI基因取自λ噬菌体，lacI基因取自大肠杆菌，tetR基因取自四环素可抑制转位子Tn10，PLtet01、λPR、PLlac01分别是cI基因、lacI基因、tetR基因可抑制的启动子，PLtet01-cI的输出接λPR-lacI的输入，λPR-lacI的输出接PLlac01-tetR的输入，PLlac01-tetR的输出接PLtet01-cI的输入，首尾相接构成回路，其中λPR-lacI反相器同时与细胞间通讯模块的AHL-LuxR连接；所述同步信号生成模块，由PBAD启动子和n基因构成，n基因取自λ噬菌体，PBAD启动子来自阿拉伯糖操纵子，外部周期注入的L-阿拉伯糖作为该模块的输入，该模块的输出信号N蛋白作用于细胞间通讯模块的tL3终止子；所述细胞间通讯模块，由Ptrp-luxI反相器及两者之间的tL3终止子、高斯氨酸内酯AHL、LuxR蛋白构成，AHL是一种可自由出入细胞膜的小分子物质，Ptrp-luxI反相器的输出信号LuxI蛋白是AHL生成所必需的酶，AHL生成后与LuxR蛋白的复合物AHL-LuxR是该模块的输出信号，对repressilator电路模块中的λPR-lacI反相器起诱导作用；各模块之间的连接是：同步信号生成模块的输入为外部控制，即L-阿拉伯糖浓度，它作为终止信号生成电路的输入，诱导PBAD启动子启动n基因的表达，输出的N蛋白浓度作用于细胞间通讯模块的tL3终止子，发挥反终止作用，控制各细胞之间耦合的有无及耦合力的大小，细胞间通讯模块的输出信号AHL-LuxR复合物，可以诱导repressilator模块中lacI基因的表达，由此三个模块构成了完整的细胞间repressilator同步电路。