已往的20年中，合成生物学家们一直在实验在活细胞中构建生物电路，以实现特定的行为，例如布尔逻辑门、信号滤波器、振荡器、状态机、传感器和基因控制器。这些电路是通过重新最先自下而上地毗连带有特定通讯逻辑的基因“部件”构建的。
然而，这些成绩大多局限于少数模式生物，如大肠杆菌和酿酒酵母。将这些基因部件转移到非模式生物中具有挑战性，由于差别宿主的基因表达机制、代谢和差别的DNA载体都保存差别。因此，开发能够在多种生物中稳健且可展望地运行的通用基因电路至关主要。理想的通用基因电路应与宿主情形（包括细胞外、细胞内和基因上下文）隔脱离来。
最近，北京大学欧阳实验室和钱实验室与中国科学院楼实验室的一个相助团队在《定量生物学》杂志上揭晓了一篇题为《多种微生物宿主中通用基因电路的功效可展望性》的文章。通过开发一个定量框架来探索非模式生物中生物部件的普遍性和可靠性，团队在四种微生物宿主中（包括链霉菌、谷氨酸棒杆菌、恶臭假单胞菌和大肠杆菌）表征了通用基因部件，即T7 RNA聚合酶激活�？楹鸵蛔樽家种颇？��；谡庑┎考淖吭酵ㄓ眯�，严酷验证了基因电路的功效可展望性。
图1：跨差别微生物物种的通用遗传电路的自底向上设计原则。
图1展示了跨物种基因电路的自下而上的设计流程。首先是对来自细菌和噬菌体的转录调控元件举行标准化，通过单反应模子对这些元件举行基准测试，以确保它们在差别宿主中体现一致。随后，通过详细建模对部件举行组合表征和参数化。从丈量中提取界说这些部件行为的要害参数，并将其分类为内在或宿主特异性的。最后，将标准化的部件组合成重大电路，并通过组合建模和模拟来展望电路在差别宿主中的行为。
正如浙江大学王宝俊教授在统一期谈论中所写的：“这些发明为可展望地设计和调谐具有重大功效的通用基因电路铺平了蹊径，并在多种宿主中实现通用电路的设计自动化方面具有重大的潜力。”
杂志：Quantitative Biology
DOI：10.1002/qub2.41
