合成生物学 第一章 绪论

🤔合成生物学：通过人工设计构自然界中不存在的生物系统来解决能源、材料、健康、环保等问题。

📌合成生物学中生物系统的层次：

1️⃣part（元件）：具有最基本生物功能的核酸或蛋白质序列。例如终止子、启动子、RNA结合位点（RBS）、转录因子结合位点（TFBS）等。生物元件是设计合成生物系统的最基本单元。

2️⃣module（模块）：多个生物元件结合在一起，共同构成可以行使某一基本生物功能的序列。

例如，启动子+RBS+终止子=启动子模块。

3️⃣device（装置）：由不同功能的生物模块按照一定的逻辑组装而成，并在特定条件下发挥功能的遗传物体。

4️⃣system（系统）：不同功能的装置协同运作组成更加复杂的调控网络。

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基因电路：是多种生物部件的集合，可以感知输入📥（input）信号并且行使输出📤（output）功能，使单个细胞能够相互响应和相互作用以执行某些逻辑功能。

底盘（chassis）：可以让设计的遗传程序在其中发挥作用的宿主细胞。

🚗就好比汽车有了底盘才有基础，在这个基础上可以制造各种各样的车体，安装各种功能组件。所以，底盘细胞其本身的功能应该精简，但是要具备最基本的自我复制和代谢能力，这样就能成为一个可以不断添加功能的空白平台。

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⬇️tips：

一、关于genetic circuit的中文翻译问题

这个词目前还没有很权威的翻译，目前我所知的翻译有“遗传电路”、“遗传回路”、“基因电路”、“基因回路”。这个词不好翻译的原因就在于，genetic和circuit都是多义词，而且不同的意思虽然不一样，但都同属于一个大类学科，甚至许多英文文献中不同的意思可以相互替代使用。

个人认为genetic circuit中文翻译为“基因电路”更加贴切。

1️⃣首先如果genetic翻译为“遗传”，那么“遗传”这个词，在百度百科的解释为

遗传（英文名heredity），也称为继承（英文名inheritance）或生物遗传（biological inheritance），是指亲代表达相应性状的基因通过无性繁殖或有性繁殖传递给后代，从而使后代获得其父母遗传信息的现象。

“遗传”这个词在中文语境里更注重“传递给后代”这样一层意思，遗传更为准确的意思应该是“heredity”。所以，我个人认为genetic翻译成“基因的”更加合适。

2️⃣circuit这个词，翻译为“电路”而不是“回路”更适合。因为“回路”这个词已经在生物学中有着广泛的应用，特别是神经科学中，“回路”指某一行为范式在神经系统中的传递过程，那么显然，跟我们合成生物学中的“circuit”意思完全不同。如果翻译成“电路”，会更加符合合成生物学的理念，即把生物原件像电路一样组装，最后行使一定的生物学功能和运算

二、底盘与宿主的区别

👨🏻‍🚒宿主指的是让质粒发挥其功能的“中介”，目的只是在于让质粒被表达， 获得表达产物或者达到其他目的，宿主细胞本身没有任何额外的功能，达到实验目的后宿主细胞就被舍弃；

🚗而底盘细胞不一样，底盘细胞常常作为功能性的成分（例如以益生菌作为底盘然后口服），或者底盘细胞原本就是组织的一部分（例如肝脏细胞作为底盘）。它们原本就有其各自不同的功能，但是同时也能被导入外源核酸，发挥所设计的遗传电路的作用。