《定量生物学》专刊聚焦合成生物学最新动态

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最近多个合成生物学方向成为刷爆朋友圈的火爆话题，来自Zhang Feng和James Collins合作开发的基于Cas13a实现单分子检测核酸检测 1，来自天津大学、清华大学、深圳华大基因研究院完成4条真核生物酿酒酵母染色体的人工合成2，实现了合成生物学新的突破，那么究竟合成生物学是什么？合成生物学区别于其他学科的关键点在哪里？合成生物学主要涉及哪些方向？由北京大学汤超与清华大学张奇伟教授主编的《Quantitative Biology》杂志，聚焦合成生物学领域，推出合成生物学专刊。正如专刊特别编辑Cheemeng Tan在前言中指出3，合成生物学区别于其他领域，最重要的两点便是，首先，如何合理和定量的控制生物系统从而不受环境（environmental context）的干扰？其次如何自上而下的设计和编程新的生物系统？

简而言之，合成生物学便是基于这两点思路，然后在包括开发新型生物治疗细胞、疾病的诊断、代谢工程的开发等多方面大放异彩。

专刊从四个方面分别对合成生物学进行了介绍，具体内容详见《Quantitative Biology》2017年3月发表的专辑：

https://link.springer.com/journal/40484/5/1/page/1 或http://journal.hep.com.cn/qb/EN/2095-4689/current.shtml
通过引入taRNA，当taRNA不存在的情况下，RBS由于被自身序列形成二级结构从而无法与核糖体结合，而当引入taRNA，taRNA含有与RBS互补序列配对的序列，从而释放RBS，实现基因的表达。

Choudhary等人则综述了RNA结构谱方面的最新进展，包括如何利用NGS数据预测RNA二级结构。

细胞的非线性动力学

合成生物学里面的一个关键问题便是基因线路的设计，利用人为设计的基因元件从而实现定量控制，并且可以揭示潜藏的生物现象背后的机制。 Sadeghpour等人在专刊中讲述了一个很有趣的故事，通过引入合成生物学基因线路从而实现双稳态互移植的微生物群体。6

CRISPR大放异彩的发现以及酵母染色体合成的新突破等多个领域的工作已经成为了合成生物学的缩影，可以想象，我们目前正处在类似于从物理知识储备到电气化发展的关键节点，目前随着人类对生命现象的逐步了解，越来越多的技术将逐步走进千家万户，真正的大幕才刚刚拉起！

1. Gootenberg, J. S. et al. Nucleic acid detection with CRISPR-Cas13a/C2c2. Science (2017). doi:10.1126/science.aam9321.

2. Dai, J., Cai, Y., Yuan, Y., Yang, H. & Boeke, J. Whole genome synthesis: from poliovirus to synthetic yeast. Quantitative Biology 5, 105–109 (2017).

3. Tan, C. Special collection of synthetic biology, aiming for quantitative control of cellular systems. Quantitative Biology 5, 1–2 (2017).

4. Brown, R., Lengeling, A. & Wang, B. Phage engineering: how advances in molecular biology and synthetic biology are being utilized to enhance the therapeutic potential of bacteriophages. Quantitative Biology 5, 42–54 (2016).

5. Guan, J., Shi, X., Burgos, R. & Zeng, L. Visualization of phage DNA degradation by a type I CRISPR-Cas system at the single-cell level. Quantitative Biology 5, 67–75 (2017).

6. Sadeghpour, M., Veliz-Cuba, A., Orosz, G., Josi?, K. & Bennett, M. Bistability and oscillations in co-repressive synthetic microbial consortia. Quantitative Biology 5, 55–66 (2017).

《Quantitative Biology》（简称QB）是由教育部主管，高等教育出版社和清华大学共同主办的英文学术期刊。本刊主编由来自美国德州大学达拉斯分校/清华大学的张奇伟教授和北京大学的汤超教授担任。

QB 始终秉承力争成为国际知名的生命科学与计算机、数学、物理等交叉研究领域一流学术期刊的理念，报道生命科学的定量研究和系统整合的前沿热点，特别关注系统生物学，合成生物学，生物信息学以及计算生物学领域的最新研究成果和前沿进展，推动定量生物学领域科研水平提升。

2013年创刊，季刊，全球发行，Free Access出版模式。目前被Chemical Abstracts Service (CAS), Google Scholar, OCLC, Summon by ProQuest，CSCD（中国科学引文数据库）核心库等收录。

文章信息请登录期刊官网：

https://link.springer.com/journal/40484

http://journal.hep.com.cn/qb/EN/2095-4689/current.shtml

aniuk

额&说了很多没怎么看懂