合成基因回路使我们能够以可编程的方式控制细胞行为,这对于几乎所有旨在利用工程活细胞执行用户定义任务的应用都至关重要。转录因子 (TF) 是合成电路构建的“经典”工具,但它们的一些固有限制,例如模块化、正交性和可编程性不足,限制了此类正向工程工作的进展。在这里,我们回顾了 CRISPR(成簇的规律间隔的短回文重复序列)技术如何为合成电路设计提供新的强大可能性。CRISPR 系统在模块化、可预测和标准化电路设计的许多方面都比 TF 具有更优越的特性。因此,选择 CRISPR 技术作为合成电路设计的框架是补充或替代合成电路中 TF 的有效替代方案,并有望实现更雄心勃勃的设计。
合成基因电路使我们能够以可编程方式来控制细胞行为,这对于几乎所有旨在利用用户定义任务的应用程序的应用都是至关重要的。转录因子(TFS)构成了合成电路构造的“经典”工具,但它们的某些固有约束,例如不充分的模块化,正交性和可编程性,限制了这种前瞻性工程工作的进展。在这里,我们回顾了CRISPR(群集定期间隔短的壁画重复序列)技术为合成电路设计提供了新的强大可能性。CRISPR系统在许多方面都提供了与模块化,可预测和标准化电路设计相关的TFS。因此,将CRISPR技术作为合成电路设计的框架构成了一个有效的替代品,可以在合成电路中补充或替换TF,并承诺实现更雄心勃勃的设计。
摘要:人类心脏发育由控制动态和时间基因表达改变的转录因子(TF)网络控制。因此,为了全面地表征这些转录法规,在整个定向的心脏差异中产生了日常转录组素,从三种不同的人类诱导的多能干细胞系中,来自健康的供体(32天)。我们将基于表达的相关评分应用于TF基因的时间顺序表达式,并将它们聚集到12个顺序基因表达波中。然后,我们确定了一个超过23,000个激活和抑制链接的调节网络。在该网络中,我们观察到以前未知的推断转录激活将IRX3和IRX5 TF连接到三个主心脏TFS:GATA4,NKX2-5和TBX5。荧光素酶和共免疫沉淀分析表明,这些五个TF可以(1)激活彼此的表达; (2)物理相互作用作为多蛋白复合物; (3)共同调节SCN5A的表达,编码主要的心脏钠通道。总的来说,这些结果揭示了TF之间的数千种相互作用,从而产生了统治人类心脏发展的多种强大假设。
在多细胞生物中,特定组织是由干细胞的特定种群通过不对称细胞分裂的循环产生的,其中一个女儿经历了分化,另一个女儿维持增生特性。在拟南芥根中,哥伦氏菌 - 一种保护和定义干细胞生态位位置的重力感应组织 - 代表了组织的典型例子,该组织的组织仅由增殖和分化之间的平衡决定。柱状细胞通过二元细胞命运开关衍生自单层干细胞,该开关由多个独立的调节输入精确控制。在这里,我们表明HD-ZIP II转录因子(TFS)HAT3,ATHB4和AHTB2冗余地调节了拟南芥根中的小肠干细胞命运和图案。HD-ZIP II TFS通过充当FEZ/ SMB电路的效应子,同时通过干扰生长素信号来抵消激素诱导的分化,从而促进Columella干细胞增殖。总体而言,我们的工作表明HD-ZIP II TFS连接两个相对的平行输入,以调整柱状干细胞中增殖与分化之间的平衡。
由染色质结合因子(包括转录因子(TFS)和染色质重塑剂)策划的调节控制是负责维持细胞身份,执行细胞功能并响应环境刺激的基因表达程序的基础。这些DNA:蛋白质相互作用是通过表观遗传特征1引导的,例如组蛋白修饰和DNA甲基化(DNAME),它们建立染色质景观,调节特定因子的结合,从而根据细胞的需求雕刻功能基因组。重要的是,表观遗传失调与疾病,癌症和衰老的细胞功能障碍有关,在该疾病,癌和衰老中,异常染色质景观会改变TFS 2的结合景观,从而改变了细胞3的正常生物学过程。因此,了解TF跨不同
2023 年 8 月 10 日 — 第三装甲兵团。FY24 假期纪念日。S. M TW。2023 年 10 月。TFS。SMTW T。 1。2 3 4 5 6 7。1 2。8 9 10 11 12 13 14。5 6 7 8 9。
转录因子(TFS)通过识别和结合特定的DNA序列来调节基因表达。有时,这些调节元件可能会被核小体遮住,从而使其无法访问TF结合。TFS和核小体之间DNA占用率的竞争以及相关的基因调节输出是基因组中编码的顺式调节信息的重要结果。但是,这些序列模式是微妙的,并且仍然难以解释。在这里,我们引入了Chromwave,这是一个深入学习模型,首次以显着的准确性来预测TF和核小体占用的竞争曲线。使用短片和长碎片MNase-seq数据训练的模型成功地学习了整个酵母基因组中TF和核小体占用的序列偏好。他们从区域概括了核小体驱逐
皮肤是人体最大的器官,易患各种疾病,包括癌症;因此,皮肤是抵御外源性生物和非生物因子的第一道防线。皮肤癌是一种复杂而异质的过程,发病率高,由于对发病机制和临床挑战的了解不足,通常会转移。事实上,越来越多的证据表明,由于遗传、表观遗传和信号传导失调导致的转录因子 (TF) 失调在皮肤恶性肿瘤的发展和治疗挑战(包括癌症干性特征和重编程)中起着至关重要的作用。本综述重点介绍了最近探索失调的 TF(例如 NF- κ B、AP-1、STAT 等)如何协调皮肤肿瘤发病机制、重编程、干性和不良临床结果的潜在机制的发展。沿着这条路线,生物活性药物及其天然和/或合成衍生物因其多靶向潜力、对人类恶性肿瘤的潜在更安全和有效的治疗结果而受到关注。我们还讨论了利用生物活性天然产物和/或合成剂针对皮肤癌中异常表达的 TF 的治疗重要性。
微生物生产精细化学品(如有机酸)的基因表达代谢调控是后基因组代谢工程中的一个重要研究课题。特别是,转录因子 (TF) 能够在时间和空间上精确响应来自内部和外部环境的各种小分子、信号和刺激的能力对于代谢途径工程和菌株开发至关重要。作为关键组成部分,TF 用于使用合成生物学方法在体内构建许多生物传感器,可用于监测有机酸生产中细胞内代谢物的浓度,否则这些代谢物在细胞内环境中将保持“不可见”。基于 TF 的生物传感器还为快速菌株进化提供了一种高通量筛选方法。此外,TF 是重要的全局调节器,可控制有机酸生物合成途径中关键酶的表达水平,从而决定代谢网络的结果。在这里,我们回顾了 TF 识别、工程和代谢工程应用的最新进展,重点介绍了有机酸生物生产的代谢物监测和高通量菌株进化。