摘要：无细胞基因表达是研究定义最小环境中生物系统的重要研究工具，并且在生物技术中具有有希望的应用。开发控制无细胞表达的DNA模板的方法对于精确调节复杂的生物学途径并与合成细胞一起使用至关重要，尤其是使用远程，非损害刺激（例如可见光）。在这里，我们已经合成了蓝色的光活化DNA部分，这些DNA部分严格调节无细胞的RNA和蛋白质合成。我们发现，这种蓝色光激活的DNA可以与我们先前产生的紫外线（UV）光激活的DNA正交表达，我们用来生成双波长的无光控制的无细胞和栅极。通过将这些正交的光激活DNA封装到合成细胞中，我们使用了两个重叠的蓝色和紫外线模式，以对逻辑门提供精确的时空控制。我们的蓝色和紫外线正交光激活的DNA将为精确控制生物学和医学中的无细胞系统打​​开大门。■简介基因表达的精确控制具有广泛的应用，包括生物学研究，生物技术和医学。1缺乏控制工具的基因表达的一个区域是无细胞表达（CFE），它从DNA模板中产生功能RNA/蛋白质。cfe被广泛用于生物学，生物技术和合成生物学2，3作为研究基本生物学过程的研究工具，以最小的细胞样环境。304，5使用CFE系统阐明了几种重要的生物学机制，例如DNA复制，6，7遗传密码，8和mRNA Poly-A Tails的作用，9已被阐明。已经开发了大量不同的CFE系统10-12，现代系统提供高表达产量，多功能性，可伸缩性和可访问性。基于CFE逻辑门的生物传感器已被用来生成病原体13-15和小摩尔菌的便携式检测系统。16-18 CFE还允许对SARS-COV-2进行大规模疫苗接种工作所需的快速和高产量产生mRNA疫苗。19，20在脂质双层中的CFE系统的封装也已用于形成合成细胞，21-24允许对研究生物学过程的自下而上方法，例如细胞通信25-27-27和细胞周期28，29 Interro，并在体外并通过与活细胞相互作用在药物中使用未来的应用。