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Autoren: Sun, Mo
Deng, Jie
Walther, Andreas
Titel: Communication and cross-regulation between chemically fueled sender and receiver reaction networks
Online-Publikationsdatum: 1-Mär-2024
Erscheinungsdatum: 2022
Sprache des Dokuments: Englisch
Zusammenfassung/Abstract: Nature connects multiple fuel-driven chemical/enzymatic reaction networks (CRNs/ERNs) via cross-regulation to hierarchically control biofunctions for a tailored adaption in complex sensory landscapes. Herein, we introduce a facile example of communication and cross-regulation among two fuel-driven DNA-based ERNs regulated by a concatenated RNA transcription regulator. ERN1 (“sender”) is designed for the fuel-driven promoter formation for T7 RNA polymerase, which activates RNA transcription. The produced RNA can deactivate or activate DNA in ERN2 (“receiver”) by toehold-mediated strand displacement, leading to a communication between two ERNs. The RNA from ERN1 can repress or promote the fuel-driven state of ERN2; ERN2 in turn feedbacks to regulate the lifetime of ERN1. Furthermore, the incorporation of RNase H allows for RNA degradation and enables the autonomous recovery of ERN2. We believe that concatenation of multiple CRNs/ERNs provides a basis for the design of more elaborate autonomous regulatory mechanisms in systems chemistry and synthetic biology.
DDC-Sachgruppe: 540 Chemie
540 Chemistry and allied sciences
Veröffentlichende Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Organisationseinheit: FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Veröffentlichungsort: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-10138
Version: Published version
Publikationstyp: Zeitschriftenaufsatz
Weitere Angaben zur Dokumentart: Scientific article
Nutzungsrechte: CC BY-NC
Informationen zu den Nutzungsrechten: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Zeitschrift: Angewandte Chemie International Edition
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Seitenzahl oder Artikelnummer: e202214499
Verlag: Wiley
Verlagsort: Weinheim
Erscheinungsdatum: 2022
ISSN: 1521-3773
DOI der Originalveröffentlichung: 10.1002/anie.202214499
Enthalten in den Sammlungen:DFG-491381577-H

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