文献类型：期刊文章

作　　者：姜源旭[1,2] 范盈盈[1] 魏平[1,2]

JIANG Yuanxu;FAN Yingying;WEI Ping(State Key Laboratory of Quantitative Synthetic Biology,Shenzhen Institute of Synthetic Biology,Center for Cell and Gene Circuit Design,Shenzhen Institute of Advanced Technology,Chinese Academy of Sciences,Shenzhen 518055,Guangdong,China;Center for Quantitative Biology,Academy for Advanced Interdisciplinary Studies,Peking University,Beijing 100871,China)

机构地区：[1]中国科学院深圳先进技术研究院,定量合成生物学全国重点实验室,深圳合成生物学创新研究院,细胞与基因线路设计中心,广东深圳518055 [2]北京大学前沿交叉学科研究院,定量生物学中心,北京100871

出　　处：《合成生物学》

基　　金：国家重点研发计划(2024YFA0919500,2023YFF1204500)。

年　　份：2025

卷　　号：6

期　　号：3

起止页码：516-531

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2023、核心刊

摘　　要：振荡现象在各类生物体系中发挥着关键的生理功能。自20世纪50年代以来,学界就已经开始了关于生物振荡成因的理论探索。进入21世纪,三抑制振荡子(repressilator)系统的人工合成,标志着现代合成生物学的开端,也标志着人工合成生物振荡的研究开启了黄金时代。本文将回顾本领域近二十余年的发展成果,从设计原理、人工合成与实际应用三个方面加以论述。生物振荡产生的三个主要条件是负反馈网络结构、足够长的时间延迟和非线性调控关系;通过调整网络拓扑结构或引入外界周期信号,可以提升振荡的可调性与稳定性。最早的合成振荡系统完全基于转录调控,而时至今日,在蛋白、代谢乃至多细胞群体水平的合成振荡都已实现。这种人工合成的振荡系统将有助于调控种群生长、提高发酵效率、影响细胞命运,并有望为免疫治疗提供全新的思路。

关 键 词：生物振荡  调控网络 网络拓扑 同步化 人工合成  

分 类 号：Q81[生物工程类]