Toehold开关调控的大肠杆菌基因表达体系

设计了一种核糖体调节器——"立足点开关"(toehold switch).与传统核糖体调节器设计不同的是,该核糖体调节器的起始密码子(AUG)和核糖体结合位点位于核糖体调节器中发夹结构RNA的环(loop)上,而"茎"(stem)结构是完全互补配对的RNA双链.通过RNA链替换反应,引发链(trigger)RNA能够打开发夹结构RNA,从而激活下游绿色荧光蛋白的表达,导致荧光信号的增长,最终实现对大肠杆菌基因表达的调控.系统研究了"茎"的长度对绿色荧光蛋白表达的调控作用.实验结果表明,当"茎"的长度大于 8个碱基时,发夹结构RNA就能有效地抑制绿色荧光蛋白的表达.进一步的共表达实验结果表明,引发链RNA能够打开发夹RNA,从而调控大肠杆菌基因表达.Toehold开关调控的大肠杆菌基因表达系统具有可拓展性,可应用于多基因表达调控,对基因疾病诊疗具有潜在应用价值.