A genetic differential amplifier: design, simulation, construction, and testing
Notice bibliographique
Résumé
Summary form only given. Differential amplifiers are devices that produce an output that is proportional to the difference between the two inputs. In electronics, they are useful in comparison/thresholding, feedback amplifiers and oscillators. A genetic analog to this circuit is equally useful in the construction of artificial gene networks. A genetic differential amplifier was developed using components from bacteriophage lambda. The activator protein CI was used as the non-inverting (positive) input. The repressor protein Cro was used as the inverting (negative) input. A mutated PRMpromoter formed the core of the amplifier. The gene for enhanced green fluorescent protein was placed after the PRMpromoter so that the output could be monitored. The mutations in PRMallow the representation of negative differences and correct an undesired feature of wild-type PRM. Negative differences are represented by a reduction in output from a baseline level. Wild-type PRMhas a low basal level of activity. The first mutation added a bias to correct this problem. Wild-type PRMis also repressed by high concentrations of CI. The second mutation removed the repression, making CI strictly an activator. The circuit was modeled using a statistical thermodynamic and stochastic approach. Different variants of the circuit were constructed. The mutated PRM was implemented on both low and high copy number plasmids. The inputs, CI and Cro, were placed on a separate plasmid under the control of Ptetand Plac, respectively, allowing control by aTc and IPTG. Both the low copy number and the high copy number variants of the circuit were tested over a range of aTc and IPTG concentrations. Output fluorescence levels were measured using a microplate fluorometer. Measurements of the low copy number variant showed that the output increased in response to CI and decreased in response to Cro, as expected. The circuit did not respond to very low input protein concentrations, and the output was clipped after a maximum concentration was reached. The high copy number variant showed similar results. This variant was also tested with the two inputs applied together. The output of the circuit reflected the difference between the two inputs, although the response was not linear. At very high levels of Cro, the circuit essentially shut down, regardless of CI concentration. The experimental results are consistent with the model predictions
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,011 | 0,003 |
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 ».