Toward predictable and programmable genetic circuits in plants
中国探讨构建植物中可预测和可编程的基因回路
- 关键词：
- 来源：
- Biotechnology Advances
- 类型：
- 学术文献
- 语种：
- 英语
- 原文发布日期：
- 2026-09-12
- 摘要：
- 可预测设计是释放植物遗传回路潜力的核心，需将调控架构与表型结果关联。尽管遗传元件与回路构建进展迅速，多数植物回路仍依赖经验优化，制约其可扩展性、复用性与可预测性。本文综述定量预测的难点，梳理定量工程框架下的最新进展，探讨基因组与表观遗传背景、发育进程、空间组织及环境变异对回路行为的影响，提出从定性开关向定量传感、信息处理与模型驱动设计的转型策略。实现可预测回路需定量表征、标准化测量、多尺度建模及迭代设计流程，并结合细胞与生理背景。随着植物合成生物学从模式系统向作物及田间环境拓展，可预测性能还取决于物种特异性生理与波动环境条件。自动化、高通量表型分析与AI辅助建模对提取跨系统与环境的可迁移设计原则日益重要。植物合成生物学的可预测性是一项系统级工程挑战，需跨遗传、生理与环境尺度的协同定量设计。
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