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浦项工科大学生命科学系教授Jongmin Kim和研究生Hyunseop Goh、Seungdo Choi共同开发出了“合成翻译耦合元件（SynTCE）”，大大提高了合成生物学中遗传电路的精度和集成度。
浦项工科大学生命科学系教授Jongmin Kim和研究生Hyunseop Goh、Seungdo Choi共同开发出了“合成翻译耦合元件（SynTCE）”，大大提高了合成生物学中遗传电路的精度和集成度。这项研究最近发表在国际分子生物学和生物化学杂志《Nucleic Acids Research》上。
“合成生物学”是一个研究领域，通过利用自然和合成基因调控工具赋予生物体新的功能。通过合成生物学设计的生物体可以应用于各种领域，包括疾病治疗、塑料降解微生物和生物燃料生产。特别是“多顺反子操纵子”系统，其中多个基因协调表达形成复合物并执行特定功能，对于在有限资源下最大化编码效率至关重要。
然而，为了精确设计复杂的遗传电路，必须将生物部分之间的干扰降到最低，并且必须增加编码密度以实现有效的基因电路集成。合成的基于RNA的翻译调控部件由于在蛋白质翻译过程中受到干扰，在调控多基因和实现电路功能高精度方面经常遇到限制。
为了解决这个问题，Kim教授的研究小组把重点放在了“翻译耦合”上，这是一种天然的基因调节机制，通常存在于调节多个基因的操纵子中，其中上游基因的翻译影响下游基因的翻译效率。通过这项研究，该团队设计了模仿这一机制的“SynTCE”，并成功地将其与合成生物RNA设备集成在一起，以创造更有效的遗传回路。
通过将SynTCE架构集成到该团队先前报道的RNA计算系统中，通过使用SynTCE将输入信号准确地传输到下游基因，大大增强了遗传电路的集成密度，使系统具有前所未有的同时控制单个RNA分子中多个输入和输出的能力。
值得注意的是，通过精确控制蛋白质N端和消除蛋白质翻译中的干扰，SynTCE可以应用于“生物遏制”技术，选择性地消除目标细胞，并将蛋白质引导到编程的细胞位置。这项技术有望推进精确的功能控制，并促进细胞中所需的生物操作。
Kim教授表示：“此次研究在精密、精确的基因电路设计方面取得了重大进展，希望这种新设计能在定制细胞治疗、生物修复微生物、生物燃料生产等领域得到应用。”
这项研究得到了多个组织的支持，包括食品、农业和林业技术规划与评价研究所、韩国国家研究基金会、庆尚北道和浦项市的合成生物学基金、韩国健康产业振兴院的韩国健康技术研发项目、庆北技术园区支持项目、教育部第四次BK21支持项目、韩国基础科学研究所项目、以及“产学研合作3.0领袖”（LINC 3.0）。
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