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工程化遗传回路:合成生物学中遗传设计自动化工具与标准的进展

Engineering genetic circuits: advancements in genetic design automation tools and standards for synthetic biology.

作者信息

Buecherl Lukas, Myers Chris J

机构信息

Biomedical Engineering Program, University of Colorado Boulder, 1111 Engineering Drive, Boulder, 80309 CO, United States.

Department of Electrical, Computer, and Energy Engineering, University of Colorado Boulder, 425 UCB, Boulder, 80309 CO, United States.

出版信息

Curr Opin Microbiol. 2022 Aug;68:102155. doi: 10.1016/j.mib.2022.102155. Epub 2022 May 16.

DOI:10.1016/j.mib.2022.102155
PMID:35588683
Abstract

Synthetic biology (SynBio) is a field at the intersection of biology and engineering. Inspired by engineering principles, researchers use defined parts to build functionally defined biological circuits. Genetic design automation (GDA) allows scientists to design, model, and analyze their genetic circuits in silico before building them in the lab, saving time, and resources in the process. Establishing SynBio's future is dependent on GDA, since the computational approach opens the field to a broad, interdisciplinary community. However, challenges with part libraries, standards, and software tools are currently stalling progress in the field. This review first covers recent advancements in GDA, followed by an assessment of the challenges ahead, and a proposed automated genetic design workflow for the future.

摘要

合成生物学(SynBio)是一个处于生物学与工程学交叉领域的学科。受工程学原理启发,研究人员使用特定的组件构建功能明确的生物电路。遗传设计自动化(GDA)使科学家能够在实验室构建之前,在计算机上对其遗传电路进行设计、建模和分析,从而在此过程中节省时间和资源。合成生物学未来的发展取决于遗传设计自动化,因为这种计算方法使该领域能够面向广泛的跨学科群体。然而,目前部件库、标准和软件工具方面的挑战正阻碍着该领域的发展。本综述首先介绍遗传设计自动化的最新进展,接着评估未来面临的挑战,并提出一个未来的自动化遗传设计工作流程。

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