Multi-layer CRISPRa/i circuits for dynamic genetic programs in cell-free and bacterial systems

电子线路 计算机科学 图层(电子) 生物系统 生化工程 工程类 纳米技术 生物 材料科学 电气工程
作者
Benjamin I. Tickman,Diego Alba Burbano,Venkata P. Chavali,Cholpisit Kiattisewee,Jason Fontana,Aset Khakimzhan,Vincent Noireaux,Jesse G. Zalatan,James M. Carothers
出处
期刊:Cell systems [Elsevier BV]
卷期号:13 (3): 215-229.e8 被引量:48
标识
DOI:10.1016/j.cels.2021.10.008
摘要

CRISPR-Cas transcriptional circuits hold great promise as platforms for engineering metabolic networks and information processing circuits. Historically, prokaryotic CRISPR control systems have been limited to CRISPRi. Creating approaches to integrate CRISPRa for transcriptional activation with existing CRISPRi-based systems would greatly expand CRISPR circuit design space. Here, we develop design principles for engineering prokaryotic CRISPRa/i genetic circuits with network topologies specified by guide RNAs. We demonstrate that multi-layer CRISPRa/i cascades and feedforward loops can operate through the regulated expression of guide RNAs in cell-free expression systems and E. coli. We show that CRISPRa/i circuits can program complex functions by designing type 1 incoherent feedforward loops acting as fold-change detectors and tunable pulse-generators. By investigating how component characteristics relate to network properties such as depth, width, and speed, this work establishes a framework for building scalable CRISPRa/i circuits as regulatory programs in cell-free expression systems and bacterial hosts. A record of this paper's transparent peer review process is included in the supplemental information.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
热心天问完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
明良韵应助wzj采纳,获得10
1秒前
XLuyan完成签到,获得积分20
1秒前
搜集达人应助04d采纳,获得10
1秒前
1秒前
科研通AI6.4应助南宫问天采纳,获得10
2秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
2秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
2秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
2秒前
不孤单的sky完成签到,获得积分0
2秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
2秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
可爱的函函应助青椒肉丝采纳,获得10
3秒前
xiaoxiao发布了新的文献求助10
3秒前
乐乐应助Jazmin采纳,获得10
4秒前
11213a发布了新的文献求助10
4秒前
退出发布了新的文献求助10
4秒前
早日毕业完成签到,获得积分10
4秒前
香蕉觅云应助洋葱采纳,获得10
4秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
4秒前
www完成签到,获得积分10
4秒前
WL6完成签到,获得积分10
4秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
4秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
5秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
5秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
5秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
5秒前
啊哈哈哈发布了新的文献求助20
5秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
5秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
5秒前
慕青应助12采纳,获得10
5秒前
6秒前
MQL完成签到,获得积分10
6秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7745546
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9293497
关于积分的说明 20220120
捐赠科研通 7325110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307874
关于科研通互助平台的介绍 2459903
邀请新用户注册赠送积分活动 2319225