检测生物细胞中两种基因对目标代谢物调控关系的方法技术

本发明专利技术公开了检测生物细胞中两种基因对目标代谢物调控关系的方法。本发明专利技术公开的检测生物细胞中两种基因对目标代谢物调控关系的方法包括：将表达盒A和表达盒B的表达盒导入目的生物细胞中，得到重组生物细胞；表达盒A含有调控开关A和目标基因A，调控开关A能调控目标基因A的表达；表达盒B含有调控开关B和目标基因B，调控开关B能调控目标基因B的表达；目的生物细胞能产生目标代谢物；培养重组生物细胞，向重组生物细胞的培养体系中分别施加物质A和物质B的不同组合，检测目标代谢物的产量，比较不同组合下目标代谢物的产量确定目标基因A和目标基因B对目标代谢物的调控关系。本发明专利技术的方法操作简单快捷，并可使输出可视化显示。

【技术实现步骤摘要】
检测生物细胞中两种基因对目标代谢物调控关系的方法
本专利技术涉及生物
中，检测生物细胞中两种基因对目标代谢物调控关系的方法。
技术介绍
基因电路是将不同基因按一定规则连接在一起，上游基因的蛋白产物调控下游基因的表达，环环相扣，从而完成特定生物学功能，以便进一步控制细胞行为。逻辑电路是以布尔代数为基础的基因电路，其可以用真值表进行非常清晰而简单的描述。用逻辑电路对基因调控进行描述是一种简化手段，复杂的生物学功能被抽象成{0.1}空间的映射关系。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何检测生物细胞中两种基因对目标代谢物调控关系。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了检测微生物中两种基因对目标代谢物调控关系的方法，所述方法包括：1)将名称分别为表达盒A和表达盒B的表达盒导入目的生物细胞中，得到重组生物细胞；所述表达盒A含有名称为调控开关A的调控元件和名称为目标基因A的基因，所述调控开关A能调控所述目标基因A的表达；所述表达盒B含有名称为调控开关B的调控元件和名称为目标基因B的基因，所述调控开关B能调控所述目标基因B的表达；所述目的生物细胞能产生目标代谢物；2)培养所述重组生物细胞，向所述重组生物细胞的培养体系中分别施加物质A和物质B，检测所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量1；所述物质A能激活所述调控开关A进而使所述目标基因A得到表达，所述物质B能激活所述调控开关B进而使所述目标基因B得到表达；培养所述重组生物细胞，向所述重组生物细胞的培养体系中施加所述物质A，检测所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量2；培养所述重组生物细胞，向所述重组生物细胞的培养体系中施加所述物质B，检测所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量3；培养所述重组生物细胞，检测所述重组生物细胞的培养体系中所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量4；比较所述产量1、所述产量2、所述产量3和所述产量4，确定所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控关系：a1)如所述产量1高于所述产量2、所述产量3和所述产量4，所述产量2和所述产量3均不高于所述产量4，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“与”的关系，即或候选的，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在如下a11)或a12)的关系：a11)所述目标基因A和所述目标基因B协作促进所述目标代谢物的产生，所述目标基因A和所述目标基因B均不能单独促进所述目标代谢物的产生；a12)所述目标基因A和所述目标基因B共同存在时对所述目标代谢物的产生无影响，所述目标基因A和所述目标基因B单独存在或均不存在时可以抑制所述目标代谢物的产生；a2)如所述产量1、所述产量2和所述产量3均高于所述产量4，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控或候选存在“或”的关系，即或候选的，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在如下a21)或a22)的关系：a21)所述目标基因A和所述目标基因B均能单独促进所述目标代谢物的产生，也能共同促进所述目标代谢物的产生；a21)所述目标基因A和所述目标基因B共同存在或单独存在时对所述目标代谢物的产生无影响，所述目标基因A和所述目标基因B均不存在时可以抑制所述目标代谢物的产生；a3)如所述产量2、所述产量3和所述产量4均高于所述产量1，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“与非”的关系，即或候选的，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在如下a31)或a32)的关系：a31)所述目标基因A和所述目标基因B不存在或单独存在时可以促进目标代谢物的产生，在共同存在时对所述目标代谢物的产生无影响；a32)所述目标基因A和所述目标基因B均不能单独抑制所述目标代谢物的产生，但可以共同抑制目标代谢产物产生；a4)如所述产量1、所述产量2和所述产量3均低于所述产量4，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“或非”的关系，即或候选的，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在如下a41)或a42)的关系：a41)所述目标基因A和所述目标基因B共同存在或单独存在时对所述目标代谢物的产生无影响，在不存在时可以促进所述目标代谢物的产生；a42)所述目标基因A和所述目标基因B均能单独抑制所述目标代谢物的产生，也能共同抑制所述目标代谢物的产生；a5)如所述产量1和所述产量4均高于所述产量2，且所述产量1和所述产量4均高于所述产量3，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“异或”的关系，即或候选的，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在如下a51)或a52)的关系：a51)所述目标基因A和所述目标基因B单独存在时对所述目标代谢物的产生无影响，在不存在或共同存在时可以促进所述目标代谢物的产生；a52)所述目标基因A和所述目标基因B单独存在时均抑制所述目标代谢物的产生，但二者同时存在时或同时不存在时不影响所述目标代谢物的产量；a6)如所述产量2和所述产量3均高于所述产量1，且所述产量2和所述产量3均高于所述产量4，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“同或”的关系，即或候选的，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在如下a61)或a62)的关系：a61)所述目标基因A和所述目标基因B均能单独促进所述目标代谢物的产生，但二者同时存在时或同时不存在时对所述目标代谢物的产生无影响；a62)所述目标基因A和所述目标基因B单独存在时对所述目标代谢物的产生无影响，二者同时存在时或同时不存在时可以抑制所述目标代谢物的产生；所述目标基因A和所述目标基因B在调控所述目标代谢物时存在拮抗作用；a7)如所述产量1、所述产量2、所述产量3和所述产量4相同，所述目标基因A和所述目标基因B不调控或候选不调控所述目标代谢物，即或候选的，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物不存在调控关系。其中，“与”、“或”、“与非”、“或非”、“异或”和“同或”的逻辑关系具体如表1所示。表1表1“逻辑关系”列中，1和0表示所述目标代谢物产量，每种逻辑关系列中1代表的所述目标代谢物产量高于0代表的所述目标代谢物产量，不同逻辑关系列间的所述目标代谢物的产量没有可比性，即不能根据“1”和“0”来比较产量的高低。在所述重组生物细胞的培养体系中不含有所述物质A时，所述目标基因A不表达。在所述重组生物细胞的培养体系中不含有所述物质B时，所述目标基因B不表达。即所述重组生物细胞中所述目标基因A和所述目标基因B不表达。上述方法中，在检测所述目标代谢物的产量前，还可对添加了所述物质A和/或所述物质B的所述重组生物细胞的培养体系进行培养。上述方法中，所述目标代谢物的产量的检测通过向所述重组生物细胞中导入报告基因的表达盒实现，将该表达盒记为表达盒D，所述表达盒D含有所述目标代谢物的调控开关，将该调控开关记为调控开关D，所述目标代谢物能通过所述调控开关D正向调控所述报告基因的表达或负向调控所述报告基因的表达。在所述目标代谢物通过所述调控开关D正向调控所述报告基因的表达时，所述重组生物细胞中所述目标代谢物的含量在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.检测微生物中两种基因对目标代谢物调控关系的方法，包括：1)将名称分别为表达盒A和表达盒B的表达盒导入目的生物细胞中，得到重组生物细胞；所述表达盒A含有名称为调控开关A的调控元件和名称为目标基因A的基因，所述调控开关A能调控所述目标基因A的表达；所述表达盒B含有名称为调控开关B的调控元件和名称为目标基因B的基因，所述调控开关B能调控所述目标基因B的表达；2)培养所述重组生物细胞，向所述重组生物细胞的培养体系中分别施加物质A和物质B，检测所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量1；所述物质A能激活所述调控开关A进而使所述目标基因A得到表达，所述物质B能激活所述调控开关B进而使所述目标基因B得到表达；培养所述重组生物细胞，向所述重组生物细胞的培养体系中施加所述物质A，检测所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量2；培养所述重组生物细胞，向所述重组生物细胞的培养体系中施加所述物质B，检测所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量3；培养所述重组生物细胞，检测所述重组生物细胞的培养体系中所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量4；比较所述产量1、所述产量2、所述产量3和所述产量4，确定所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控关系：a1)如所述产量1高于所述产量2、所述产量3和所述产量4，所述产量2和所述产量3均不高于所述产量4，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“与”的关系；a2)如所述产量1、所述产量2和所述产量3均高于所述产量4，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“或”的关系；a3)如所述产量2、所述产量3和所述产量4均高于所述产量1，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“与非”的关系；a4)如所述产量1、所述产量2和所述产量3均高于所述产量4，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“或非”的关系；a5)如所述产量1和所述产量4均高于所述产量2，且所述产量1和所述产量4均高于所述产量3，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“异或”的关系；a6)如所述产量2和所述产量3均高于所述产量1，且所述产量2和所述产量3均高于所述产量4，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“同或”的关系；a7)如所述产量1、所述产量2、所述产量3和所述产量4相同，所述目标基因A和所述目标基因B不调控或候选不调控所述目标代谢物。...

【技术特征摘要】
1.检测微生物中两种基因对目标代谢物调控关系的方法，包括：1)将名称分别为表达盒A和表达盒B的表达盒导入目的生物细胞中，得到重组生物细胞；所述表达盒A含有名称为调控开关A的调控元件和名称为目标基因A的基因，所述调控开关A能调控所述目标基因A的表达；所述表达盒B含有名称为调控开关B的调控元件和名称为目标基因B的基因，所述调控开关B能调控所述目标基因B的表达；2)培养所述重组生物细胞，向所述重组生物细胞的培养体系中分别施加物质A和物质B，检测所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量1；所述物质A能激活所述调控开关A进而使所述目标基因A得到表达，所述物质B能激活所述调控开关B进而使所述目标基因B得到表达；培养所述重组生物细胞，向所述重组生物细胞的培养体系中施加所述物质A，检测所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量2；培养所述重组生物细胞，向所述重组生物细胞的培养体系中施加所述物质B，检测所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量3；培养所述重组生物细胞，检测所述重组生物细胞的培养体系中所述目标代谢物的产量，将该产量记为产量4；比较所述产量1、所述产量2、所述产量3和所述产量4，确定所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控关系：a1)如所述产量1高于所述产量2、所述产量3和所述产量4，所述产量2和所述产量3均不高于所述产量4，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“与”的关系；a2)如所述产量1、所述产量2和所述产量3均高于所述产量4，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“或”的关系；a3)如所述产量2、所述产量3和所述产量4均高于所述产量1，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“与非”的关系；a4)如所述产量1、所述产量2和所述产量3均高于所述产量4，所述目标基因A和所述目标基因B对所述目标代谢物的调控存在或候选存在“或非”的关系；a5)如所述产量1和所述产量4均高于所述产量2，且所述产量1和所述产量4均高于所述产量3，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐东刚，付文亮，魏昭，夏文戎，邢微微，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11