多基因表達(dá)比例控制在蛋白質(zhì)復(fù)合體功能和多基因誘導(dǎo)的細(xì)胞命運(yùn)決定等過程中都有重要的生物學(xué)意義。對(duì)內(nèi)源基因的表達(dá)比例控制可以探究誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的設(shè)計(jì)原理、蛋白比例失衡引起的疾病治療策略等；而對(duì)轉(zhuǎn)基因系統(tǒng)的多基因表達(dá)比例控制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒樣顆粒等下一代疫苗技術(shù)的優(yōu)化。近日，北京大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院合作在《Nature Communications》發(fā)表題為“Precise programming of multigene expression stoichiometry in mammalian cells by a modular and programmable transcriptional system”的文章。

研究團(tuán)隊(duì)利用一套自研的哺乳動(dòng)物細(xì)胞正交型轉(zhuǎn)錄調(diào)控系統(tǒng)，對(duì)三基因表達(dá)比例進(jìn)行了精確調(diào)控設(shè)計(jì)。此前，哺乳細(xì)胞的人工基因表達(dá)受宿主遺傳背景等多個(gè)復(fù)雜因素影響，無法定量預(yù)測(cè)，更難以對(duì)多基因表達(dá)進(jìn)行控制。利用病毒來源的T7 RNA聚合酶-加帽酶融合元件，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了不依賴于宿主轉(zhuǎn)錄機(jī)器的調(diào)控系統(tǒng)，使得重組基因脫離宿主制約，實(shí)現(xiàn)其表達(dá)的精確預(yù)測(cè)。通過引入資源競(jìng)爭(zhēng)模型，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對(duì)三基因表達(dá)比例進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并應(yīng)用于流感病毒樣顆粒的生物合成，成功將產(chǎn)量提高兩倍。

該研究在哺乳細(xì)胞中建立了一套可精確預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控系統(tǒng)，為哺乳細(xì)胞工程和基礎(chǔ)研究提供了寶貴的基因調(diào)控工具箱。

注：此研究成果摘自《Nature Communications》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。