项目设计

感知-处理-输出三层架构 · 双安全开关 · 三联疗法

基因线路整体架构

👀 感知模块

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炎症感知通路

元件: P_NF-κB (NF-κB响应启动子)

工作原理: 猫口腔炎症 → 猫细胞NF-κB激活 → 工程菌黏附猫口腔细胞 → 结合P_NF-κB → 激活下游

🦠

致病菌感知通路

元件: TLR4(识别革兰氏阴性菌的LPS,激活免疫反应)

工作原理: 致病菌LPS → TLR4/MD-2系统激活启动子 → 激活下游

🧠 处理模块

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OR门逻辑

任一感知通路激活 → 驱动T7 RNA聚合酶表达
【精准捕捉感知信号】

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T7启动子

T7 RNA聚合酶具有高度的启动子特异性,仅识别其同源T7启动子序列,与宿主内源RNA聚合酶无交叉反应,从而确保外源基因表达的精准调控

💊 输出模块 · 三联疗法

治疗蛋白 功能 基因长度
IFN-ω 抗病毒(抑制猫杯状病毒) 588 bp
LL-37 抗菌(广谱杀灭革兰氏阴性菌) 516 bp
TGF-β1 免疫调节(抑制过度炎症反应) 1173 bp

⛓️ P2A自切割肽串联: 三个蛋白等比例表达

🛡️ 安全模块 · 双自杀开关

温度感应 + pH感应双自杀开关

🌡️

温度感应自杀开关

元件: Pconst+cspA 5'UTR+RelE

原理: 口腔38°C → 关闭翻译 → 存活
室温<30°C → 开放翻译 → RelE表达 → 死亡

🧪

pH感应自杀开关

元件: Pasr+RelE

原理: 口腔pH>6 → 关闭 → 存活
胃酸pH<5 → 激活 → RelE表达 → 死亡

存活/死亡逻辑表

环境 温度 pH 温度通路 pH通路 结果
口腔内38°C7.0关闭关闭✅ 存活
室温25°C7.0激活关闭❌ 死亡
胃酸38°C3.0关闭激活❌ 死亡

设计逻辑总结

感知模块(炎症OR致病菌)→ OR门 → T7 RNA聚合酶 → 激活三联疗法表达
【双安全开关确保离体必死】