Harnessing Coding Sequence Cleavage: Theophylline Aptazymes as Portable Gene Regulators in Bacteria
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Nucleic acid-based regulatory elements capable of modulating gene expression in response to specific molecular cues have gained increasing attention in synthetic biology. These systems, which include riboswitches, allosteric DNAzymes, and aptazymes, function as Gene Expression Nucleic Allosteric actuators (GENAs) by coupling molecular recognition with genetic regulation. Their versatility can enable applications in diagnostics, therapeutics, and metabolic engineering. This study presents a novel “semi-trans” aptazyme-based system for gene regulation in bacteria, expanding the range of GENAs. The system employs theophylline-responsive hammerhead ribozyme aptazymes positioned in the 5’ UnTranslated Region (UTR), designed to cleave within the coding sequence of the target gene, thereby modulating gene expression in a ligand-dependent manner. Using the tetA gene in Escherichia coli ( E. coli ) as a proof of concept, we demonstrate ligand-controlled regulation of tetracycline resistance and nickel sensitivity. The system′s effectiveness is validated through in vitro cleavage assays and in vivo phenotypic studies in two E. col i strains, highlighting its portability across genetic backgrounds. Furthermore, the ability to design multiple aptazymes targeting different coding regions enables complex and fine-tuned regulation. This work broadens the landscape of synthetic gene regulation tools, facilitating the development of new aptazymes based on this approach. Abstract Figure
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».