Introducing a class of standardized and interchangeable parts utilizing programmed ribosomal frameshifts for synthetic biology applications
Notice bibliographique
Résumé
Synthetic biology and the rational design of biological devices depend on the availability of standardized and interchangeable biological parts with diverse range of functions. Reliable access to different reading frames during translation has largely been overlooked as functionality for bioengineering applications. Here we report the construction and initial characterization of the first member of such a class of biological parts that conforms to the BioBrick Standard (RFC25), allowing its interchangeable use in biological devices. Using our standardized frameshifting signal consisting of a UUUAAAG slippery sequence, a 6 nt spacer and an engineered pseudoknot based on the infectious bronchitis virus pseudoknot PK401 embedded in a dual reporter construct, we confirm that the frameshifting activity is comparable to the previously published frequency despite the introduced sequence changes. The frameshifting activity is demonstrated using SDS-PAGE and fluorescence spectroscopy. Standardized programmable ribosomal frameshift parts with specific frameshifting frequencies will be of utility for applications such as double coding DNA sequences by expanding the codable space into the -1 frame. Programmed shifting into the -1 frame to bypass a stop codon allows labeling of a protein pool with a fixed stoichiometry of fusion protein, as well as the construction of multi-enzyme expression constructs with specific expression ratios. A detailed understanding of the structural basis of programmed frameshifting will provide the opportunities to rationally design frameshifting elements with a wide range of applications in synthetic biology, including signals that are regulated by small ligands.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».