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多基因表達比例控制在蛋白質復合體功能和多基因誘導的細胞命運決定等過程中都有重要的生物學意義。對內源基因的表達比例控制可以探究誘導多能干細胞的設計原理、蛋白比例失衡引起的疾病治療策略等；而對轉基因系統的多基因表達比例控制，可實現對病毒樣顆粒等下一代疫苗技術的優化。近日，北京大學和中國科學院深圳先進技術研究院合作在《Nature Communications》發表題為“Precise programming of multigene expression stoichiometry in mammalian cells by a modular and programmable transcriptional system”的文章。

研究團隊利用一套自研的哺乳動物細胞正交型轉錄調控系統，對三基因表達比例進行了精確調控設計。此前，哺乳細胞的人工基因表達受宿主遺傳背景等多個復雜因素影響，無法定量預測，更難以對多基因表達進行控制。利用病毒來源的T7 RNA聚合酶-加帽酶融合元件，團隊構建了不依賴于宿主轉錄機器的調控系統，使得重組基因脫離宿主制約，實現其表達的精確預測。通過引入資源競爭模型，團隊進一步對三基因表達比例進行了預測，并應用于流感病毒樣顆粒的生物合成，成功將產量提高兩倍。

該研究在哺乳細胞中建立了一套可精確預測的轉錄調控系統，為哺乳細胞工程和基礎研究提供了寶貴的基因調控工具箱。

注：此研究成果摘自《Nature Communications》雜志，文章內容不代表本網站觀點和立場，僅供參考。