尼尔·达尔肖;格雷戈里·塞普;罗莎·埃尔南赛兹·巴列斯特罗斯;克里斯·巴恩斯（Chris P.Barnes）。;卢卡·卡德利;安德鲁·菲利普斯;Csikász-Nagy，阿提拉 使用生物开关和时钟进行计算。 （英语） Zbl 1528.68116号 自然计算。 17，第4期，761-779（2018）. 摘要：生物系统的复杂动力学主要由支撑细胞调控网络的分子相互作用驱动。这些网络通常包含正反馈回路和负反馈回路，分别负责开关型动力学和振荡动力学。许多计算系统依赖交换机和时钟作为计算模块。虽然这些模块在生物系统中的组合导致了各种动力学行为，但它也推动了新计算算法的发展。在这里，我们提出了一个关于生物系统计算的历史观点，重点是开关和时钟，并讨论了生物和计算之间的相似性。我们还概述了我们对生物计算未来的展望。 引用于1文件 MSC公司： 2007年第68季度 受生物启发的计算模型（DNA计算、膜计算等） 2010年第68季度 计算模式（非确定性、并行、交互式、概率性等） 92B25型 生物节律和同步 92立方厘米 系统生物学、网络 关键词：DNA运算;系统生物学;合成生物学;分布式计算;振荡;双稳态;反馈回路;网络 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{N.Dalchau}等人，《自然计算》。17，第4号，761--779（2018；Zbl 1528.68116） 全文： 内政部 OA许可证 参考文献： [1] Adleman LM（1994）组合问题解的分子计算。自然369:40 [2] Alon U（2007）《网络主题：理论和实验方法》。《Nat Rev Genet》8（6）：450-461 [3] Amir Y、Ben-Ishay E、Levner D、Ittah S、Abu-Horowitz A、Bachelet I（2014）DNA折纸机器人在活体动物中的通用计算。Nat纳米技术9（5）：353-357 [4] Angeli D、Ferrell JE Jr、Sontag ED（2004），一类生物正反馈系统中的多稳态、分叉和滞后检测。美国国家科学院院刊101（7）：1822-1827 [5] Anguin D、Aspnes J、Diamadi Z、Fischer MJ、Peralta R（2006）《被动移动有限状态传感器网络中的计算》。分布计算18:235-253·兹比尔1266.68042 [6] Anguin D，Aspnes J，Eisenstat D（2008）快速稳健近似多数的简单人口协议。分布计算21（2）：87-102·Zbl 1267.68055号 [7] Arkin AP（2013）明智的一致性：符合性、可靠性和可预测性的工程生物学。当前意见化学生物学17（6）：893-901 [8] Arnone MI，Davidson EH（1997）《发展的硬连线：基因组调控系统的组织和功能》。发展124（10）：1851-1864 [9] Atkinson MR、Savageau MA、Myers JT、Ninfa AJ（2003）大肠杆菌中显示拨动开关或振荡行为的基因电路的开发。手机113（5）：597-607 [10] Barkai N，Leibler S（2000）《生物节律：受噪声限制的生物钟》。性质403（6767）：267-268 [11] Barnes CP，Silk D，Sheng X，Stumpf MPH（2011）合成生物系统的贝叶斯设计。《国家科学院院刊》108（37）：15190-15195 [12] Bayramov SK（2005）最简单化学振荡器的新理论方案。生物化学（莫斯科）70（12）：1377-1384 [13] Becskei A，Serrano L（2000）通过自动调节实现基因网络的工程稳定性。自然405（6786）：590-593 [14] Bonnet J、Subsoontorn P、Endy D（2012），通过重组方向性的工程控制在活细胞中实现可重写数字数据存储。国家科学院学报109（23）：8884-8889 [15] Borkowski O、Ceroni F、Stan GB、Ellis T（2016）《超载和压力：细菌合成生物学的全细胞考虑》。Curr Opin微生物33:123130 [16] Bray D（1995）蛋白质分子作为活细胞中的计算元素。性质376（6538）:307312 [17] Briat C，Khammash M（2018）使用动态积分控制的简单微生物生物燃料代谢途径中的完美适应和最佳平衡生产力。ACS合成生物7（2）：419431 [18] Bruggeman FJ，Westerhoff HV（2007）《系统生物学的本质》。微生物趋势15（1）：45-50 [19] Buisman HJ、ten Eikelder HMM、Hilbers PAJ、Liekens AML（2009）《用生化反应网络计算代数函数》。艺术人生15（1）：5-19 [20] Camilli A，Bassler BL（2006），细菌小分子信号通路。科学311（5764）：1113-1116 [21] Cao Y，Ryser MD，Payne S，Li B，Rao CV，You L（2016）工程菌中的集体空间感应坐标模式缩放。细胞165（3）：620-630 [22] Cao Y，Feng Y，Ryser MD，Zhu K，Herschlag G，Cao C，Marusak K，Zauscher S，You L（2017）使用模式形成细菌的压力传感器可编程组装。国家生物技术35（11）：1087 [23] Cardelli L（2013）双域DNA链置换。数学结构计算科学23（02）：247-271·Zbl 1271.68105号 [24] Cardelli L（2014）结构与功能耦合的反应网络形态。BMC系统生物学8（1）:84 [25] Cardelli L，Csikász-Nagy A（2012）《细胞周期开关计算近似多数》。科学报告2（1）：656 [26] Cardelli L，Tribastone M，Tschaikowski M，Vandin A（2017）多项式动力系统的最大聚集。《国家科学院院刊》114（38）：10029-10034 [27] Cardinale S，Arkin AP（2012）《合成生物学的背景——识别合成生物系统失效的原因》。生物技术J 7（7）：856-866 [28] Ceroni F，Ellis T（2018）真核生物合成生物学面临的挑战。Nat Rev摩尔细胞生物学。https://doi.org/10.1038/s41580-018-0013-2 ·doi:10.1038/s41580-018-0013-2 [29] Chatterjee G、Dalchau N、Muscat RA、Phillips A、Seelig G（2017）《快速模块化DNA计算的空间本地化架构》。Nat纳米技术12（9）：920-927 [30] Chen GQ，Jiang XR（2017）增强聚羟基脂肪酸（pha）生物合成的工程菌。合成系统生物技术2（3）：192-197 [31] Chen KC，Csikasz-Nagy A，Gyorffy B，Val J，Novak B，Tyson JJ（2000）芽殖酵母细胞周期分子模型的动力学分析。分子生物学细胞11（1）：369-391 [32] Chen KC，Calzone L，Csikasz-Nagy A，Cross FR，Novak B，Tyson JJ（2004）《芽殖酵母细胞周期控制的综合分析》。摩尔生物细胞15（8）：3841-3862 [33] Chen YJ、Dalchau N、Srinivas N、Phillips A、Cardelli L、Soloveichik D、Seelig G（2013a）DNA可编程化学控制器。Nat纳米技术8（10）：755-62 [34] Chen YJ，Liu P，Nielsen AAK，Brophy JAN，Clancy K，Peterson T，Voigt CA（2013b）582种天然和合成终止剂的表征及其设计约束的量化。Nat方法10（7）：659-664 [35] Chen HL，Doty D，Soloveichik D（2014）《化学反应网络的决定函数计算》。自然计算13（4）：517-534·兹比尔1353.68081 [36] Church GM，Gao Y，Kosuri S（2012）DNA中的下一代数字信息存储。科学337（6102）：1628 [37] Cong L，Ran FA，Cox D，Lin S，Barretto R，Habib N，Hsu PD，Wu X，Jiang W，Marraffini La，Zhang F（2013）使用CRISPR/Cas系统的多重基因组工程。科学339（6121）：819-823 [38] Cookson NA、Mather WH、Danino T、Mondragn-Palomino O、Williams RJ、Tsimring LS、Hasty J（2011）酶处理排队：通过耦合降解实现相关信号传递。分子系统生物7:561 [39] Council NR（2011）计算性能的未来：游戏还是下一个水平？。华盛顿国家学院出版社 [40] Courbet A、Endy D、Renard E、Molina F、Bonnet J（2015），通过放大基因开关和逻辑门检测人类临床样本中的病理生物标志物。科学与运输医学7（289）：289ra83-289ra83 [41] Cross FR、Archambault V、Miller M、Klovstad M（2002）《酵母细胞周期数学模型的测试》。分子生物学细胞13（1）：52-70 [42] Dalchau N、Chandran H、Gopalkrishnan N、Phillips A、Reif J（2015）局部DNA杂交电路的概率分析。ACS合成生物学4（8）：898-913 [43] Dalchau N，Seelig G，Phillips A（2014）使用基于DNA的化学反应网络进行反应扩散模式的计算设计。DNA计算和分子编程：第20届国际会议，DNA 20，日本京都，2014年9月22日至26日。诉讼·Zbl 1423.68167号 [44] Danino T，Mondragón-Palomino O，Tsimring L，Hasty J（2010）基因时钟的同步法定人数。性质463（7279）：326-330 [45] Del Vecchio D、Ninfa AJ、Sontag ED（2008）《模块化细胞生物学：追溯性和绝缘性》。分子系统生物学4:161 [46] Del Vecchio D，Dy AJ，Qian Y（2016）《控制理论与合成生物学》。J R Soc接口13（120）：20160380 [47] Din MO、Danino T、Prindle A、Skalak M、Selimkhanov J、Allen K、Julio E、Atolia E、Tsimring LS、Bhatia SN等（2016）体内给药的同步细菌裂解周期。自然536（7614）：81-85 [48] Dodd IB，Micheelsen MA，Sneppen K，Thon G（2007）核小体修饰后表观遗传细胞记忆的理论分析。手机129（4）：813-822 [49] Elowitz MB，Leibler S（2000）转录调节器的合成振荡网络。自然403（6767）：335-338 [50] Erlich Y，Zielinski D（2017）Dna喷泉实现了稳健高效的存储架构。科学355（6328）：950-954 [51] Fern J，Schulman R（2017），补充血清细胞培养基中DNA链置换电路的设计和表征。ACS合成生物学6（9）：1774-1783 [52] Fernandez-Rodriguez J，Yang L，Gorochowski TE，Gordon DB，Voigt CA（2015）《基于DNA反转的记忆和组合逻辑：动力学和进化稳定性》。ACS合成生物学4（12）：1361-1372 [53] Ferrell JE，Jr（2002），信号转导中的自我保持状态：正反馈、双负反馈和双稳态。当前Opin细胞生物学14（2）：140-148 [54] Ferrell JE，Tsai TY，Yang Q（2011）细胞周期建模：为什么某些电路会振荡？手机144（6）：874-885 [55] Friedland AE、Lu TK、Wang X、Shi D、Church G、Collins JJ（2009年）《有价值的合成基因网络》。科学324（5931）：1199-1202 [56] Fujii T，Rondelez Y（2013）捕食分子生态系统。ACS纳米7（1）：27-34 [57] Fung E，Wong WW，Suen JK，Bulter T，Lee Sg，Liao JC（2005）合成基因-药物振荡器。自然435（7038）：118-122 [58] Gardner TS、Cantor CR、Collins JJ（2000）《大肠杆菌中基因切换开关的构建》。性质403（6767）：339-342 [59] Ghaemi R，Sun J，Iglesias PA，Del Vecchio D（2009）测定生物分子振子模型稳健性的方法。BMC系统生物学3:95 [60] Goldbeter A（2002）细胞节律的计算方法。自然420（6912）：238 [61] Goldbeter A（2017）耗散结构和生物节律。Chaos（纽约州伍德伯里）27（10）：104612 [62] Goldman N、Bertone P、Chen S、Dessimoz C、LeProust EM、Sipos B、Birney E（2013）《合成dna中实现实用、高容量、低维护的信息存储》。自然494（7435）:77 [63] Goñi-Moreno A，Amos M，de la Cruz F（2013）《使用共轭布线的多细胞计算》，《公共科学图书馆·综合》8（6）：e65986 [64] Green AA、Kim J、Ma D、Silver PA、Collins JJ、Yin P（2017）《使用核糖计算设备的复杂细胞逻辑计算》。自然548（7665）：117 [65] Griffith JS（1968）细胞控制过程数学II。对一个基因的积极反馈。《Theor生物学杂志》20（2）：209-216 [66] Griffith JS（1968）细胞控制过程的数学I.对一个基因的负反馈。《Theor生物学杂志》20（2）：202-208 [67] Groves B、Chen YJ、Zura C、Pochekailov S、Kirschman JL、Santangelo PJ、Seelig G（2015）《利用核酸链交换计算哺乳动物细胞》。国家纳米技术11（3）：287-294 [68] Guantes R，Poyatos JF（2006），双组分遗传振荡器的动力学原理。公共科学图书馆计算生物学2（3）：e30 [69] Gyorgy A，Jimnez JI，Yazbek J，Huang HH，Chung H，Weiss R，Del Vecchio D（2015）等成本线描述了遗传回路的细胞经济性。生物物理学J 109（3）：639646 [70] Hartwell LH、Hopfield JJ、Leibler S、Murray AW（1999）《从分子到模块细胞生物学》。自然402（6761补充）：C47-C52 [71] Hasty J、Dolnik M、Rottschäfer V、Collins JJ（2002）《用于诱导和放大细胞振荡的合成基因网络》。物理评论稿88（14）：148101 [72] Hennig S，Rödel G，Ostermann K（2015）人工细胞-细胞通信作为合成生物学应用中的新兴工具。生物工程杂志9（1）：13 [73] Hernansaiz-Ballesteros RD，Dalchau N，Cardelli L，Csikász-Nagy A（2016）《作为生物开关的计算算法》。摘自：埃弗里学院关于系统和合成生物学进展的论文集。第131-139页 [74] Hernansaiz-Ballestoros R、Cardelli L、Csikasz-Nagy A（2018）单分子可以作为原始生物传感器、开关和振荡器工作。BMC系统生物学（出版中） [75] Xiao V，Hori Y，Rothemund PW，Murray RM（2016）用于计时和记录化学事件的基于人口的时间逻辑门。分子系统生物学12（5）：869 [76] Isaacs FJ、Hasty J、Cantor CR、Collins JJ（2003），《自动调节遗传模块的预测和测量》。美国国家科学院院刊100（13）：7714-7719 [77] Jaruszewicz J，Lipniacki T（2013）切换开关：噪音决定获胜基因。物理生物学10（3）：35007 [78] Jayanthi S、Nilgiriwala KS、Del Vecchio D（2013）《逆转录控制基因转录的时间动力学》。ACS合成生物2（8）：431-441 [79] Jiménez A，Cotterell J，Munteanu A，Sharpe J（2017）多功能基因回路的模块化谱。分子系统生物学13（4）：925 [80] Kamil S、Shalf J、Strohmaier E（2008）《高性能计算中的能效》。2008年IEEE并行和分布式处理国际研讨会（2008年4月）1-8 [81] Kholodenko BN（2006）《时空中的细胞吞噬动力学》。Nat Rev Mol细胞生物学7（3）：165-176 [82] Kim KY，Wang J（2007），基因调控网络的势能景观和稳健性：拨动开关。公共科学图书馆计算生物学3（3）：e60 [83] Kim J，Winfree E（2011）合成体外转录振荡器。分子系统生物7:465 [84] Kim J，White KS，Winfree E（2006）《合成转录开关体外双稳态电路的构建》。分子系统生物学2（1）：68 [85] Kis Z、Pereira HS、Homma T、Pedrigi RM、Krams R（2015）《哺乳动物合成生物学：新兴医学应用》。J R Soc接口12（106）：20141000 [86] Kitano H（2002）《系统生物学：简要概述》。科学（纽约）295（5560）：1662-1664 [87] Kitano H（2002）计算系统生物学。自然420（6912）：206-210 [88] Kobayashi H、Kaern M、Araki M、Chung K、Gardner TS、Cantor CR、Collins JJ（2004）《可编程细胞：天然和工程基因网络的接口》。美国国家科学院院刊101（22）：8414-8419 [89] Kotula JW、Kerns SJ、Shaket LA、Siraj L、Collins JJ、Way JC、Silver PA（2014）可编程细菌检测并记录哺乳动物肠道中的环境信号。国家科学院学报111（13）：4838-4843 [90] Kuznetsov A，Krn M，Kopell N（2004）基于迟滞的遗传振荡器群体的同步性。SIAM应用数学杂志65（2）：392-425·兹比尔1090.34031 [91] 迈克尔·拉赫曼；盖·塞拉（Guy Sella），《计算完全的蚁群：无层次系统中的全球协调》，784-800（1995），柏林，海德堡 [92] Lakin MR、Youssef S、Cardelli L、Phillips A（2012）《DNA电路设计的抽象》。J R Soc接口9（68）：470-486 [93] Lee JW、Gyorgy A、Cameron DE、Pyenson N、Choi KR、Way JC、Silver PA、Del Vecchio D、Collins JJ（2016）《创建单拷贝遗传电路》。分子细胞63（2）：329-336 [94] Leon M，Woods ML，Fedorec AJH，Barnes CP（2016）研究多稳态系统的计算方法及其在遗传开关中的应用。BMC系统生物学10（1）：130 [95] Lim WA，Lee CM，Tang C（2013）调节网络的设计原则：搜索细胞的分子算法。分子细胞49（2）：202-212 [96] Litcofsky KD、Afeyan RB、Krom RJ、Khalil AS、Collins J（2012）J构建和修改合成基因网络的迭代即插即用方法。自然方法9（11）：1077-1080 [97] Liu C，Fu X，Liu L，Ren X，Chau CKL，Li S，Xiang L，Zeng H，Chen G，Tang LH，Lenz P（2011）《扩张细胞群中条纹模式的顺序建立》。科学334（6053）：238-241 [98] Lou C，Liu X，Ni M，Huang Y，Huang-Q，Huang-L，Jiang L，Lu D，Wang M，Liu C等人（2010）合成了一种新型的遗传时序逻辑电路：推开开关。分子系统生物学6（1）：350 [99] Loza-Correa M，Gomez-Valero L，Buchrieser C（2010）原核生物中的昼夜节律蛋白质：隐藏的节律？前微生物1:130 [100] Lugagne JB、Sosa Carrillo S、Kirch M、Khler A、Batt G、Hersen P（2017）通过实时反馈控制和定期强制平衡基因切换开关。国家公社8（1）：1671 [101] Ma R，Wang J，Hou Z，Liu H（2012）小数效应：基因双稳态拨动开关中的第三个稳定状态。物理评论稿109（24）：248107 [102] Mandal S，Zhak SM，Sarpeshkar R（2009）生物激励有源射频硅耳蜗。IEEE J固态电路44（6）：1814-1828 [103] Marblestone AH、Wayne G、Kording KP（2016）《深度学习与神经科学的整合》。前端计算机神经科学10:94 [104] Meijer LHH、Joesaar A、Steur E、Engelen W、van Santen RA、Merkx M、de Greef TFA（2017）使用基于DNA的可切换存储器对酶促执行器进行分级控制。国家公社8（1）：1117 [105] Milias-Argeitis A、Rullan M、Aoki SK、Buchmann P、Khammash M（2016），自动光基因反馈控制，用于精确和稳健地调节基因表达和细胞生长。国家公社7:12546 [106] Mirsaidov U，Scrimgeour J，Timp W，Beck K，Mir M，Matsudaira P，Timp G（2008）活细胞光刻：使用光学镊子创建合成组织。实验室芯片8（12）：2174-2181 [107] Mondragón-Palomino O，Danino T，Selimkhanov J，Tsimring L，Hasty J（2011）合成基因振荡器群体的诱捕。科学333（6047）：1315-1319·Zbl 1355.92068号 [108] Montagne K，Plasson R，Sakai Y，Fujii T，Rondelez Y（2011）使用分子网络策略编程体外DNA振荡器。分子系统生物学7（466）：466 [109] Moon TS，Lou C，Tamsir A，Stanton BC，Voigt CA（2012）由单细胞中的分层逻辑门构建的遗传程序。性质491（7423）：249-253 [110] Munsky B，Khammash M（2010）《随机细胞间变异的识别：遗传开关案例研究》。IET系统生物学4（6）：356-366 [111] Mutalik VK、Guimaraes JC、Cambray G、Lam C、Christoffersen MJ、Mai QA、Tran AB、Paull M、Keasling JD、Arkin AP、Endy D（2013a）通过标准转录和翻译起始元件实现精确可靠的基因表达。自然方法10（4）：354 [112] Mutalik VK、Guimaraes JC、Cambray G、Mai QA、Christoffersen MJ、Martin L、Yu A、Lam C、Rodriguez C、Bennett G、Keasling JD、Endy D、Arkin AP（2013b）功能遗传元素采集的活性和质量的定量评估。自然方法10（4）：347 [113] Nakajima M、Imai K、Ito H、Nishiwaki T、Murayama Y、Iwasaki H、Oyama T、Kondo T（2005）《体外蓝藻KaiC磷酸化昼夜节律振荡的重建》。科学308（5720）：414-415 [114] Navlakha S，Bar-Joseph Z（2011）《自然中的算法：系统生物学和计算思维的融合》。分子系统生物学7（1）：546 [115] Nicolau DV、Lard M、Korten T、van Delft FC、Persson M、Bengtsson E、Mánsson A、Diez S、Linke H（2016）《纳米制造网络中分子马达驱动代理的并行计算》。国家科学院院刊113（10）：2591-2596 [116] Nielsen AAK，Voigt CA（2014）连接宿主调节网络的多输入CRISPR/Cas遗传电路。分子系统生物学10（11）：763 [117] Nielsen AA、Segall-Shapiro TH、Voigt CA（2013）《基因电路设计进展：新型生物化学、深部挖掘和精确基因表达》。当前操作化学生物学17（6）：878-892 [118] Nielsen AAK、Der BS、Shin J、Vaidyanathan P、Paralanov V、Strychalski EA、Ross D、Densmore D、Voigt CA（2016）《遗传电路设计自动化》。科学352（6281）：aac7341 [119] Nikolaev EV，Sontag ED（2016）合成拨动开关的群感应同步：基于单调动力系统理论的设计。公共科学图书馆计算生物学12（4）：e1004881 [120] Nissim L、Wu MR、Pery E、Binder-Nissim A、Suzuki HI、Stupp D、Wehrspaun C、Tabach Y、Sharp PA、Lu TK（2017）《用于癌症免疫治疗的合成rna免疫调节基因电路》。手机171（5）：1138-1150 [121] Novák B，Tyson JJ（2008）生化振荡器的设计原理。Nat Rev Mol细胞生物学9（12）：981-991 [122] 护士P（2008）《生活、逻辑和信息》。自然454（7203）：424-426 [123] Ortiz ME，Endy D（2012）《通过DNA消息传递实现工程细胞间通信》。生物工程杂志6（1）：16 [124] Otero-Muras I，Banga JR（2016）《生物振荡器优化设计原则：正向和反向分析》。《公共科学图书馆·综合》11（12）：e0166867 [125] Otero-Muras I、Banga JR、Alonso AA（2012），《生化反应网络中多稳态状态的特征描述》。公共科学图书馆综合频道7（7）：e39194 [126] Padirac A，Fujii T，Rondelez Y（2012）体外可切换记忆的自下而上构建。国家科学院院刊109（47）：E3212-E3220 [127] Padirac A、Fujii T、Estévez-Torres A、Rondelez Y（2013）《合成生化网络中的空间波》。美国化学学会杂志135（39）：14586-14592 [128] Pardee K、Green AA、Takahashi MK、Braff D、Lambert G、Lee JW、Ferrante T、Ma D、Donghia N、Fan M、Daringer NM、Bosch I、Dudley DM、OConnor DH、Gehrke L、Collins JJ（2016）使用可编程生物分子组件快速、低成本检测寨卡病毒。单元格165（5）：1255-1266 [129] Perez-Carrasco R，Barnes CP，Schaerli Y，Isalan M，Briscoe J，Page KM（2018）在ac-dc电路中结合拨动开关和阻遏器会产生不同的动力学行为。细胞系统6（4）：521-530e3 [130] Potvin-Trottier L，Lord ND，Vinnicombe G，Paulsson J（2016）合成基因回路中的同步长期振荡。自然538（7626）：514-517 [131] Prindle A、Samayoa P、Razinkov I、Danino T、Tsimring LS、Hasty J（2012）“基因/生物像素完全耦合的传感阵列”。自然481（7379）：39-44 [132] Prindle A、Selimkhanov J、Li H、Razinkov I、Tsimring LS、Hasty J（2014）基因电路的快速可调翻译后耦合。自然508（7496）：387-391 [133] Qian L，Winfree E（2011）用DNA链置换级联放大数字电路计算。科学332（6034）：1196-1201 [134] Qian L，Winfree E，Bruck J（2011）DNA链置换级联的神经网络计算。自然475（7356）：368-372 [135] Riglar DT、Giessen TW、Baym M、Kerns SJ、Niederhuber MJ、Bronson RT、Kotula JW、Gerber GK、Way JC、Silver PA（2017）工程细菌可以在哺乳动物肠道中长期发挥作用，作为炎症的活诊断。国家生物技术35（7）：653 [136] Rosenfeld N，Elowitz MB，Alon U（2002）负性自动调节加快转录网络的响应时间。分子生物学杂志323（5）：785793 [137] Sarpeshkar R（2010）《超低功率生物电子学》。1 [138] Sauro HM，Kim K（2013）《合成生物学：这是一个模拟世界》。自然497（7451）：572-573 [139] Scalise D，Schulman R（2014）为复杂模式形成设计模块化反应扩散程序。技术02（01）：55-66 [140] Scott M，Gunderson CW，Mateescu EM，Zhang Z，Hwa T（2010），细胞生长和基因表达的相互依赖性：起源和后果。科学（纽约）330（6007）：10991102 [141] Seelig G，Soloveichik D，Zhang DY，Winfree E（2006）无酶核酸逻辑电路。科学314（5805）：1585-1588 [142] Sel'Kov E（1968）糖酵解中的自我振荡。FEBS J 4（1）：79-86 [143] Shachrai I，Zaslaver A，Alon U，Dekel E（2010），大肠杆菌中多余蛋白质的成本在几代之后呈指数级增长。分子细胞38（5）：758767 [144] Shoval O，Alon U（2010）快照：网络主题。单元格143（2）：326 [145] Siuti P、Yazbek J、Lu TK（2013年），《在活细胞中集成逻辑和记忆的合成电路》。国家生物技术31（5）：448-52 [146] Soloveichik D，Seelig G，Winfree E（2010）DNA作为化学动力学的通用底物。国家科学院院刊107（12）：5393-5398 [147] Song H，Payne S，Gray M，You L（2009）合成化学介导生态系统中生物多样性的时空调控。国家化学生物学5（12）：929-35 [148] Srinivas N，Parkin J，Seelig G，Winfree E，Soloveichik D（2017）无酶核酸动力学系统。科学358（6369）：eaal2052 [149] Stanton BC、Nielsen AA、Tamsir A、Clancy K、Peterson T、Voigt CA（2014）《正交逻辑门原核阻遏物的基因组挖掘》。自然化学生物10（2）：99 [150] Stricker J、Cookson S、Bennett MR、Mather WH、Tsimring LS、Hasty J（2008）一种快速、稳健和可调的合成基因振荡器。自然456（7221）：516-519 [151] Strogatz SH（2000）《非线性动力学和混沌：在物理、生物、化学和工程中的应用》，威斯特维尤出版社·Zbl 1343.37001号 [152] Tabor JJ、Salis HM、Simpson ZB、Chevalier AA、Levskaya A、Marcotte EM、Voigt CA、Ellington AD（2009）合成遗传边缘检测程序。手机137（7）：1272-81 [153] Tan C，Marguet P，You L（2009）生长调制正反馈电路的紧急双稳态。自然方法5（11）：842-848 [154] 托马斯·R。；Della Dora，J.（编辑）；Demongeot，J.（编辑）；Lacolle，B.（ed.），《系统的逻辑结构及其产生多个稳态或持续振荡的能力之间的关系》，第9期，180-193（1981），柏林·Zbl 0489.92025 [155] Thomas RRR，D'Ari R（1990）《生物反馈》。博卡拉顿CRC出版社·Zbl 0743.92003号 [156] Thomas R、Thieffry D、Kaufman M（1995）《生物调控网络的动态行为——I：反馈回路的生物作用和回路特征状态概念的实际应用》。公牛数学生物学57（2）：247-276·Zbl 0821.92009 [157] Tian T，Burrage K（2006）遗传开关调控网络的随机模型。《国家科学院院刊》103（22）：8372-8377 [158] Tigges M，Marquez-Lago TT，Stelling J，Fussenegger M（2009）可调谐合成哺乳动物振荡器。自然457（7227）:309-312 [159] Tigges M，Dnervaud N，Greber D，Stelling J，Fussenegger M（2010）合成低频哺乳动物振荡器。核酸研究38（8）：27022711 [160] Tsai TYC，Choi YS，Ma W，Pomerening JR，Tang C，Ferrell JE（2008），来自相互连接的正反馈和负反馈回路的稳健可调生物振荡。科学（纽约）321（5885）：126-129 [161] Turcotte M，Garcia-Ojalvo J，Süel GM（2008）通过噪声诱导稳定不稳定状态的基因计时器。美国国家科学院院刊105（41）：15732-15737 [162] 图灵AM（1952）形态发生的化学基础。Philos Trans R Soc Lond B生物科学237（641）：37-72·Zbl 1403.92034号 [163] Tyson JJ，Novák B（2010），生化反应网络中的功能基序。物理化学年鉴61（1）：219-240 [164] Tyson JJ，Chen KC，Novak B（2003）嗅探器，蜂鸣器，触发器和闪烁器：细胞中调节和信号通路的动力学。当前操作细胞生物学15（2）：221-231 [165] 泰森JJ，阿尔伯特R，戈德贝特A，若夫P，西布尔J（2008）生物开关和时钟。J R Soc接口5（补充1）：1-8 [166] Verd B，Crombach A，Jaeger J（2014），时间相关拨动开关模型中瞬态行为的分类。BMC系统生物8:43 [167] Vilar JMG，Kueh HY，Barkai N，Leibler S（2002）基因振荡器中的抗噪声机制。美国国家科学院院刊99（9）：5988-5992 [168] Wagner A（2005）双基因昼夜节律振荡器的电路拓扑和稳健性进化。美国国家科学院院刊102（33）：11775-11780 [169] 王杰，张杰，袁Z，周T（2007）基因切换开关网络系统中的噪声诱导开关。BMC系统生物1（1）：50 [170] Wang B、Kitney RI、Joly N、Buck M（2011年），稳健数字合成生物学的工程模块化和正交遗传逻辑门。国家公社2:508 [171] Wang B，Thachuk C，Ellington AD，Soloveichik D（2017）带趾板尺寸夹具的钢绞线位移级联的设计空间。收录：Brijder R，Qian L（编辑）DNA计算和分子编程第23届国际会议，DNA 23，美国德克萨斯州奥斯汀，2017年9月24日至28日，会议记录。《计算机科学讲义》第10467卷。柏林施普林格，64-81·Zbl 1495.68076号 [172] Whitley，D。；萨顿，AM；Rozenberg，G.（编辑）；Bäck，T.（编辑）；Kok，JN（编辑），《遗传算法模型和方法调查》，637-671（2012），柏林 [173] Woods ML、Leon M、Perez-Carrasco R、Barnes CP（2016）。统计方法揭示了最稳健随机基因振荡器的设计。ACS合成生物5（6）：459-470 [174] Wu G，Yan Q，Jones JA，Tang YJ，Fong SS，Koffas MAG（2016）《代谢负荷：合成生物学和代谢工程应用的基石》。生物技术趋势34（8）：652664 [175] Wu F，Su RQ，Lai YC，Wang X（2017）合成四重稳定基因网络工程，以接近Waddington景观和细胞命运决定。eLife 6:e23702 [176] Xie Z，Wroblewska L，Prochazka L，Weiss R，Benenson Y（2011）《用于识别特定癌细胞的多输入rnai逻辑电路》。科学333（6047）：1307-1311 [177] Yang XS（2014）自然启发优化算法。爱思唯尔·Zbl 1291.90005号 [178] Yang HY，Sarpeshkar R（2006），生物医学应用中的生物激励型超节能模数转换器。IEEE传输电路系统I Regul Pap 53（11）：2349-2356 [179] Yeung E，Dy AJ，Martin KB，Ng AH，Del Vecchio D，Beck JL，Collins JJ，Murray RM（2017），合成基因网络中成分背景引起的生物物理约束。细胞系统5（1）：11-24 [180] Yordanov B、Kim J、Petersen RL、Shudy A、Kulkarni VV、Phillips A（2014）核酸反馈控制电路的计算设计。ACS合成生物学3（8）：600-616 [181] Yurke B、Turberfield aJ、Mills aP、Simmel FC、Neumann JL（2000）《DNA驱动的分子机器》。自然406（8月）：605-608 [182] Zhang DY，Seelig G（2011），使用股置换反应的动态DNA纳米技术。自然化学3（2）：103-113 [183] Zhang H，Lin M，Shi H，Ji W，Huang L，Zhang X，Shen S，Gao R，Wu S，Tian C等（2014）在大肠杆菌中编程类巴甫洛夫调节电路。国家公社5:3102 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。