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动态 RNA 合成生物学:新原理、新实践和新潜力。

Dynamic RNA synthetic biology: new principles, practices and potential.

机构信息

Department of Chemical and Biological Engineering, Northwestern University, Evanston, IL, USA.

Center for Synthetic Biology, Northwestern University, Evanston, IL, USA.

出版信息

RNA Biol. 2023 Jan;20(1):817-829. doi: 10.1080/15476286.2023.2269508. Epub 2023 Dec 3.

DOI:10.1080/15476286.2023.2269508
PMID:38044595
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10730207/
Abstract

An increased appreciation of the role of RNA dynamics in governing RNA function is ushering in a new wave of dynamic RNA synthetic biology. Here, we review recent advances in engineering dynamic RNA systems across the molecular, circuit and cellular scales for important societal-scale applications in environmental and human health, and bioproduction. For each scale, we introduce the core concepts of dynamic RNA folding and function at that scale, and then discuss technologies incorporating these concepts, covering new approaches to engineering riboswitches, ribozymes, RNA origami, RNA strand displacement circuits, biomaterials, biomolecular condensates, extracellular vesicles and synthetic cells. Considering the dynamic nature of RNA within the engineering design process promises to spark the next wave of innovation that will expand the scope and impact of RNA biotechnologies.

摘要

对 RNA 动态在调控 RNA 功能中所起作用的认识不断提高,正在引领动态 RNA 合成生物学的新浪潮。在此,我们综述了在分子、回路和细胞尺度上工程化动态 RNA 系统的最新进展,这些进展在环境和人类健康以及生物生产等重要的社会规模应用中具有重要意义。对于每个尺度,我们介绍了该尺度下动态 RNA 折叠和功能的核心概念,然后讨论了包含这些概念的技术,涵盖了工程化核酶、核糖开关、RNA 折纸、RNA 链置换回路、生物材料、生物分子凝聚物、细胞外囊泡和合成细胞的新方法。在工程设计过程中考虑 RNA 的动态特性有望引发下一波创新浪潮,从而扩大 RNA 生物技术的范围和影响。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/160a/10730207/c2354e72dd6f/KRNB_A_2269508_F0004_OC.jpg
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