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基因电路研究进展 被引量:1
1
作者 王卫东 陈正堂 王志新 《中国肿瘤生物治疗杂志》 CAS CSCD 2005年第1期74-75,共2页
将不同基因按一定规则连接在一起即构成基因电路(geneticcircuits),上游基因的蛋白产物调控下游基因的表达活性,环环相扣,从而完成特定的生物学功能。基因电路构成的基本原理是各种逻辑门(logicgate),最基本的两个逻辑门是“变极器”和... 将不同基因按一定规则连接在一起即构成基因电路(geneticcircuits),上游基因的蛋白产物调控下游基因的表达活性,环环相扣,从而完成特定的生物学功能。基因电路构成的基本原理是各种逻辑门(logicgate),最基本的两个逻辑门是“变极器”和“AND”,在此基础上可构成各种复杂的基因电路。BioSPICE软件是目前常用的一种基因电路设计程序,但其尚需进一步完善。“定向进化”(directedevolution)法是新近提出的一种基因电路设计方法。基因电路在未来的肿瘤诊治中将发挥重要作用。 展开更多
关键词 基因电路 细胞 逻辑门
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基因电路研究综述
2
作者 童杰 王永吉 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2006年第6期1129-1133,共5页
基因网络相关的研究是生物信息学的重要研究领域.基因电路方法是目前基因网络研究的一种重要方法,本文从以下角度介绍基因电路研究的进展情况及相关研究成果:构成基因电路的基本模块;基因电路的设计与实现;人工基因电路的应用.
关键词 基因网络 基因电路 网络基序 人工合成基因电路
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基因电路研究现状及面临的问题
3
作者 王卫东 陈正堂 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期460-462,共3页
将不同基因按一定规则连接在一起即构成基因电路(Genetic circuits),上游基因的蛋白产物调控下游基因的表达活性,环环相扣,从而完成特定的生物学功能。通过构建基因逻辑电路并导入细胞,可以扩展和修饰细胞行为。迄今已构建了自抑制子(Au... 将不同基因按一定规则连接在一起即构成基因电路(Genetic circuits),上游基因的蛋白产物调控下游基因的表达活性,环环相扣,从而完成特定的生物学功能。通过构建基因逻辑电路并导入细胞,可以扩展和修饰细胞行为。迄今已构建了自抑制子(Autorepressor)、套环开关(Toggle-switch)、振动子(Oscillator)等原型基因电路。目前主要采用推理法和定向进化法设计和验证基因电路。类似目前的计算机编程,将来我们可随意设计细胞行为。 展开更多
关键词 基因电路 自抑制子 套环开关 振动子
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放射诱导的一氧化氮同步放大基因电路的构建及鉴定
4
作者 康保国 王卫东 陈正堂 《中国肺癌杂志》 CAS 2007年第2期88-92,共5页
背景与目的正反馈基因电路(gene circuits)对基因表达有放大作用,目的基因在细胞内的同步化表达可进一步增强基因治疗效果。本研究旨在构建由放射诱导的一氧化氮(nitric oxide,NO)同步放大基因电路,以探索提高目的基因表达水平、延长表... 背景与目的正反馈基因电路(gene circuits)对基因表达有放大作用,目的基因在细胞内的同步化表达可进一步增强基因治疗效果。本研究旨在构建由放射诱导的一氧化氮(nitric oxide,NO)同步放大基因电路,以探索提高目的基因表达水平、延长表达时间的新途径,从而进一步完善肿瘤放射基因治疗模式。方法将具有放射诱导性的c-fos启动子与诱导性一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,i NOS)串联,构建c-fos启动子驱动的i NOS和绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)双顺反子表达载体pfos-i NOS/GFP;用脂质体介导该载体转染肺腺癌A549细胞,予以一定剂量照射,观察照射后不同时相点细胞荧光强度,检测i NOS蛋白表达水平。结果转染载体pfos-i NOS/GFP的细胞照射后细胞荧光强度、iNOS表达水平均较对照组明显增加,其中以照射后16h增加最为明显。结论成功构建了放射诱导的NO同步放大基因电路,大大提高了放射诱导的目的基因的表达水平,为进一步提高肿瘤放射基因治疗的疗效奠定了理论基础。 展开更多
关键词 放射基因治疗 基因电路 一氧化氮
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放射诱导同步放大基因电路调控HSV-TK表达对肺癌移植瘤的抑制作用
5
作者 康保国 王卫东 +1 位作者 陈正堂 李德志 《山西医药杂志》 CAS 2007年第4期291-294,共4页
目的构建由放射诱导的一氧化氮(NO)同步放大基因电路,并利用该基因电路调控单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)表达,以研究该基因电路对肺癌细胞体内的治疗作用。方法利用分子克隆的方法构建重组治疗载体pfos-iNOS/TK和对照载体pfos-TK/GFP,... 目的构建由放射诱导的一氧化氮(NO)同步放大基因电路,并利用该基因电路调控单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)表达,以研究该基因电路对肺癌细胞体内的治疗作用。方法利用分子克隆的方法构建重组治疗载体pfos-iNOS/TK和对照载体pfos-TK/GFP,并采用脂质体介导重组治疗载体和对照载体转染肺癌细胞A549;G418筛选阳性克隆;建立BALB/c裸鼠移植瘤模型,检测接受照射和未接受照射的瘤组织内TK表达情况,分析给予照射和更昔洛韦(GCV)后肿瘤体积的变化。结果接受照射的瘤组织内TK表达明显强于未接受照射组,接受照射的转染治疗载体组强于接受照射的转染对照载体组,放射合并GCV可明显抑制转染治疗载体的移植瘤,且抑瘤率明显高于单纯照射、GCV治疗和转染对照载体的对照组。结论放射诱导的同步放大基因电路可明显提高体内转染细胞TK的表达,对肺癌移植瘤有显著的抑制作用,明显地提高了HSV-TK/GCV系统对肺癌细胞的敏感性,进一步完善了肿瘤的放射—基因治疗模式。 展开更多
关键词 肺肿瘤 基因电路 基因-放射治疗 皮下移植瘤
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多通道荧光基因电路射频表征型微反应器
6
作者 窦征 刘国华 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期51-55,共5页
将电子控制与光电信号处理引入合成生物领域,提出了一种新型便捷式的低功耗生物反应器,系统以AVR微控制器为核心,负责ST2L2B-ST1KLA光电传感前端,nRF24L01模块与控制端、上位机间的通信,辅以FGB25、FGL530光阵列角度计算与磁路设计,实... 将电子控制与光电信号处理引入合成生物领域,提出了一种新型便捷式的低功耗生物反应器,系统以AVR微控制器为核心,负责ST2L2B-ST1KLA光电传感前端,nRF24L01模块与控制端、上位机间的通信,辅以FGB25、FGL530光阵列角度计算与磁路设计,实现了在不同气体条件,不同光源下对光密度值,绿荧光蛋白演化趋势等参数的多样品并行,实时同步自动化监测,论证了电子检测平台可以表征个体荧光亮度,应用于基因重构的检测领域. 展开更多
关键词 AVR NRF24L01 多通道 基因电路
原文传递
放射诱导HSV-TK基因在肺癌细胞中靶向、高效性表达的研究 被引量:5
7
作者 康保国 王卫东 +1 位作者 陈正堂 李德志 《重庆医学》 CAS CSCD 2007年第6期505-507,510,共4页
目的构建放射诱导的同步放大基因电路,通过基因电路调控HSV-TK基因在肺癌细胞中靶向、高效性表达,以提高放射-基因治疗的有效性和靶向性。方法利用分子克隆的方法将HSV-TK基因插入到同步放大基因电路载体的下游,并采用脂质体介导重组载... 目的构建放射诱导的同步放大基因电路,通过基因电路调控HSV-TK基因在肺癌细胞中靶向、高效性表达,以提高放射-基因治疗的有效性和靶向性。方法利用分子克隆的方法将HSV-TK基因插入到同步放大基因电路载体的下游,并采用脂质体介导重组载体和对照载体转染肺癌细胞A549;G418筛选阳性克隆,转染细胞给予2Gy X线照射后,检测照射前后不同时相点细胞内TK表达情况,及不同浓度前药GCV对转染重组载体和对照载体的肺癌细胞的生长抑制率。结果照射后转染同步放大重组载体的细胞内TK的表达明显强于对照组,且随时间的推移而逐渐增强,以照射后16h最为明显。同一浓度的GCV对转染同步放大载体的A549细胞的抑制率明显高于对照组和未转染组,IC50也明显低于对照组和未转染组。结论同步放大基因电路明显增强了靶细胞内HSV-TK基因的表达,进一步完善了放射-基因治疗这一新的肿瘤治疗模式。 展开更多
关键词 肺肿瘤 基因电路 HSV-TK基因 放射基因-治疗
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合成生物学的研究方向与应用 被引量:4
8
作者 罗巅辉 余劲聪 +1 位作者 方柏山 陈国华(英文审校) 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第1期1-5,共5页
分析构建合成生物学元件的基本思路、研究原理和研究方法,阐述当前合成生物学的两个主要研究方向——最小生命体研究与合成元件的开发的国内外最新研究成果.前者的重点在于找到能维持生命的最少量基因,而后者的重点在于如何建立与天然... 分析构建合成生物学元件的基本思路、研究原理和研究方法,阐述当前合成生物学的两个主要研究方向——最小生命体研究与合成元件的开发的国内外最新研究成果.前者的重点在于找到能维持生命的最少量基因,而后者的重点在于如何建立与天然细胞中相类似的功能元件,并使其能在宿主中顺利运行.两个研究方向出发点不同,但研究目标是一致的,其研究成果最终可以互相借鉴与融合.利用人工合成的最小生命体作为宿主,配合各种不同的生命功能元件合成生命元件,组装系统网络,最终创造出人造生命.同时,概要地指出了合成生物学的发展前景. 展开更多
关键词 合成生物学 基因电路 元件 人工生命 细胞通讯
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活体生物计算模型的研究进展及展望(英文)
9
作者 刘向荣 赵东明 +1 位作者 郗方 李菲 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期2103-2108,共6页
活体生物计算模型是基于生物体内各种生化分子以特定的形式互相协作、处理信息的能力而出现的一种新的计算模型.由于其计算组成部件是直接镶嵌在生物活体里面,并且显示具有一定的计算能力,这可以使人们深入研究生物体信息处理能力以及... 活体生物计算模型是基于生物体内各种生化分子以特定的形式互相协作、处理信息的能力而出现的一种新的计算模型.由于其计算组成部件是直接镶嵌在生物活体里面,并且显示具有一定的计算能力,这可以使人们深入研究生物体信息处理能力以及获得对这种能力的有效控制.该文介绍了近几年几类体内生物计算模型,用于求解NP完全问题、基因逻辑电路、分子自动机研究状况,并对未来的发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 生物计算 体内 NP问题 基因电路 分子自动机
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微生物合成腺苷蛋氨酸的研究进展 被引量:3
10
作者 赵伟军 黄磊 徐志南 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期99-105,共7页
腺苷蛋氨酸(SAM)是一种存在于所有细胞中的重要代谢产物,对肝病、抑郁症等疾病具有良好疗效,并且无任何副作用,市场需求巨大。目前,国内外学者对SAM的生物合成进行了广泛的研究,一方面在传统发酵法工业化生产SAM的基础上进一步改进发酵... 腺苷蛋氨酸(SAM)是一种存在于所有细胞中的重要代谢产物,对肝病、抑郁症等疾病具有良好疗效,并且无任何副作用,市场需求巨大。目前,国内外学者对SAM的生物合成进行了广泛的研究,一方面在传统发酵法工业化生产SAM的基础上进一步改进发酵策略;另一方面通过代谢工程优化宿主菌代谢网络或者利用基因电路等巧妙筛选方法来进行理性化育种。综述了微生物高效生产SAM的研究进展,讨论了微生物高效生产SAM的意义及存在的问题,旨为提高SAM工业化生产效率提供指导性意义。 展开更多
关键词 腺苷蛋氨酸 酵母 基因电路 发酵 代谢改造
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无细胞蛋白质合成:从基础研究到工程应用 被引量:2
11
作者 后佳琦 姜楠 +1 位作者 马莲菊 卢元 《合成生物学》 CSCD 2022年第3期465-486,共22页
无细胞蛋白质合成是无细胞合成生物学的技术核心,亦被称为体外蛋白质翻译,是一种用于补充基于细胞的蛋白质表达的技术。无细胞蛋白质合成系统无需完整的活细胞就可以在体外受控环境中模拟整个细胞的转录和翻译过程,并允许对单个成分和... 无细胞蛋白质合成是无细胞合成生物学的技术核心,亦被称为体外蛋白质翻译,是一种用于补充基于细胞的蛋白质表达的技术。无细胞蛋白质合成系统无需完整的活细胞就可以在体外受控环境中模拟整个细胞的转录和翻译过程,并允许对单个成分和反应网络进行详细深入的研究。因此,无细胞蛋白质合成作为一种平台技术,有望克服当前胞内生产系统中因为细胞膜约束带来的表达局限性,在基础科学研究和应用科学研究中具有广阔的前景。无细胞系统操作简单、便于控制,相对于体内蛋白质表达,其优势还包括其开放特性、消除对活细胞的依赖以及将所有系统物质能量集中在目标蛋白质生产上。本文首先概述了无细胞蛋白质合成系统的组成及基于不同组件类型的无细胞蛋白质合成系统的发展,包括以不同生物提取物为基础的系统以及使用重组元素的蛋白质合成体系。之后介绍了以分批反应、连续交换为代表的无细胞蛋白质合成系统的不同反应模式,阐述了无细胞在基因电路、蛋白质工程和人工“生命体系”构建中的应用和研究进展。其中,基因电路主要概述了无细胞技术在原型设计、生物传感、代谢工程三个方面的最新应用;蛋白质工程依次罗列了无细胞技术在膜蛋白、类病毒颗粒、翻译后修饰、非天然氨基酸嵌入以及蛋白质进化等方面的应用拓展;在人工“生命体系”构建中,噬菌体的合成和人工细胞的构筑开辟了新的前沿领域。最后文章分析了无细胞蛋白质合成系统在未来进一步的科学研究和工业化应用中面临的机遇和挑战。 展开更多
关键词 无细胞蛋白质合成 基因电路 蛋白质工程 人工细胞
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美国《新闻周刊》评出影响未来的十大发明
12
《基础教育》 2004年第11期6-7,共2页
最新一期的美国《新闻周刊》杂志评选出影响未来的十大发明:人造钻石。现在用于制造微芯片的硅晶体在200华氏度以上就会突变,而钻石则可以抗住1000华氏度的高温,并且电子可以更轻松的通过。如果人类能够找到生产人造钻石的方法,势... 最新一期的美国《新闻周刊》杂志评选出影响未来的十大发明:人造钻石。现在用于制造微芯片的硅晶体在200华氏度以上就会突变,而钻石则可以抗住1000华氏度的高温,并且电子可以更轻松的通过。如果人类能够找到生产人造钻石的方法,势必会带来电子产业的一场革命。 展开更多
关键词 美国 《新闻周刊》 发明创造 基因电路 人造钻石
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影响未来世界的发明
13
作者 飞仙 《教书育人(教师新概念)》 2005年第1期7-7,共1页
关键词 发明创造 基因电路 太空水果 初中 科学课 教学参考
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影响未来的十大科技发明
14
作者 雨轩 《课堂内外(高中版)(A版)》 2005年第1期58-59,共2页
关键词 科技发明 驾驶员 碳纳米管 基因电路 计算机 微芯片 水陆两栖 升降机 子产业
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影响未来的十大发明
15
作者 晨曦 《科学24小时》 2006年第7期19-20,共2页
关键词 水陆两栖 驾驶员 微芯片 基因电路 人类细胞 碳纳米管 升降机 诺亚方舟 脑芯片 子产业
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影响未来的十大发明
16
作者 罗蜀 《发明与创新(学生版)》 2008年第10期4-5,共1页
  过去的100年间,人类的生活已经被许许多多的发明彻底改变了:20世纪前20年的扬声器、飞机、速溶咖啡,30年代的易拉罐、家用电冰箱,40年代的尼龙丝袜、原子弹、微波炉,50年代的信用卡,60年代的电脑鼠标,70年代的袖珍计算器、手机,80...   过去的100年间,人类的生活已经被许许多多的发明彻底改变了:20世纪前20年的扬声器、飞机、速溶咖啡,30年代的易拉罐、家用电冰箱,40年代的尼龙丝袜、原子弹、微波炉,50年代的信用卡,60年代的电脑鼠标,70年代的袖珍计算器、手机,80年代的光盘、因特网,90年代的手机短信,以及进入21世纪后突破性的人造肝脏等.…… 展开更多
关键词 人造钻石 人造金刚石 汽车制造商 微芯片 人类细胞 基因电路 升降机 驾驶员 驾驶系统 碳纳米管 计算机
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科技前沿
17
《大众科学》 2013年第5期8-9,共2页
编辑圈点:一些病毒能够逃避免疫系统,成为人体内的"黑户",对健康不利。干细胞"师夷长技"后更加"狡猾",更适合充当人体组织愈合的优质材料。干细胞借助基因工程"隐身"日前,美国维克森林浸礼会... 编辑圈点:一些病毒能够逃避免疫系统,成为人体内的"黑户",对健康不利。干细胞"师夷长技"后更加"狡猾",更适合充当人体组织愈合的优质材料。干细胞借助基因工程"隐身"日前,美国维克森林浸礼会医学中心再生医学研究所的科学家们,通过基因工程修改了一种干细胞,使其表达一种常见疱疹病毒的蛋白质,从而能躲避免疫系统攻击,大大提高了存活率。研究人员通过帮干细胞"隐身",让体内天然"杀手" 展开更多
关键词 科技前沿 基因电路 细胞转化 再生医学研究 浸礼会 美国华盛顿州 微生物燃料 师夷长技 巴雷特食管 人类细胞
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The Simulation Gene Regulatory Boolean Network based on the Seauential Circuit
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作者 Zhencheng FANG 《International Journal of Technology Management》 2014年第8期46-49,共4页
Along with the completion of HGP (human genome project), huge amounts of genetic data constantly emerge. Research suggests that genes are not in independent existence and the expression of a gene will promote or inh... Along with the completion of HGP (human genome project), huge amounts of genetic data constantly emerge. Research suggests that genes are not in independent existence and the expression of a gene will promote or inhibit the expression of another gene; if the expression of a gene makes the biochemical environment of ceils changed, the expression of a series of genes will be affected. In order to get a better understanding of the relationship between genes, all sorts of gene regulatory network models have been established by scientists. In this paper, a variety of gene regulatory networks are first introduced according to the process of this subject research, and then the most basic network (i.e. Boolean network) is emphatically analyzed, and then a new method (i.e. Boolean network based on the theory of circuit) to describe Boolean network is drawn forth. After the shortcomings of the Boolean network proposed in the past are analyzed, a simulation circuit Boolean model is established using EDA technology in order to improve the Boolean network. 展开更多
关键词 Gene Regulatory Network Sequential Circuit EDA Technology SIMULATION
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不同核糖开关对下游靶基因调控效能的对比研究
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作者 魏昭 刘青 +4 位作者 邹民吉 李丽 陈瑶 付文亮 徐东刚 《军事医学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期114-118,共5页
目的比对分属于激活和抑制型中的不同核糖开关的调控功效,为实现基因电路的精准调控奠定基础。方法构建不同核糖开关(add A与M6,TPP与btu B)调控的绿色荧光蛋白amcyan表达载体,通过荧光表达量、RTq PCR分析在不同配体物浓度调控下的amc... 目的比对分属于激活和抑制型中的不同核糖开关的调控功效,为实现基因电路的精准调控奠定基础。方法构建不同核糖开关(add A与M6,TPP与btu B)调控的绿色荧光蛋白amcyan表达载体,通过荧光表达量、RTq PCR分析在不同配体物浓度调控下的amcyan表达,与未含核糖开关载体的表达量进行比较,进行动态调控效能分析。结果在add A与M6激活型核糖开关的调控下,随配体物浓度的增加,绿色荧光表达量增加,且相比M6核糖开关,add A核糖开关拥有更大的动态调控效能;相反,在TPP与btu B抑制型核糖开关的调控下,随配体物浓度的增加,绿色荧光表达量减少,但btu B核糖开关的动态调控效能略大于TPP核糖开关。结论相同作用机制的不同核糖开关调控功效存在差异,拥有动态调控效能优势的激活型开关add A与抑制型开关btu B更适合在大肠杆菌中用于代谢精确调控与靶基因精准表达。 展开更多
关键词 抑制型核糖开关 激活型核糖开关 基因表达调控 基因电路 绿色荧光蛋白质类
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网络基序:生物网络的最小研究单位
20
作者 陈长水 刘少飞 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第28期74-79,共6页
网络基序(network motif),是从生物网络中分解得到的最小研究单位,是构成生物网络的"砖块",是系统生物学中最简单的研究对象。网络基序存在于各种生物网络中,具有信息处理的功能,通过理论和实验分析发现网络基序有重要的动力... 网络基序(network motif),是从生物网络中分解得到的最小研究单位,是构成生物网络的"砖块",是系统生物学中最简单的研究对象。网络基序存在于各种生物网络中,具有信息处理的功能,通过理论和实验分析发现网络基序有重要的动力学功能。本文总结了网络基序的类型和功能研究方面的工作,包括转录网络中的基序(自我调节或者是反馈(负反馈(NAR)和正反馈(PAR)),正反馈环(FFL),单输入基序(SIM),多级输入基序(MIMs),链式调节子基序(Regulator Chain Motifs),多组分环基序(Multi-com-ponent Loop),桥基序和砖基序(Bridge and Brick motif)),信号转导网络中的基序和神经基序(神经元连接的样式),以及发掘和分析基序的数据库和工具。总结了基序的电路视角、进化以及对基序的反对意见,在应用方面,网络基序可能对合成生物学有重要的作用,最后对基序的研究工作提出了建议。网络基序可能是系统生物学的生物网络分析的初级形式,它为模块的分析和合成生物学提供了理论和实验的范本,网络基序需要用更多的网络,更多的在体实验分析,它的进一步发展可能会给生物网络理论带来重大的定则(principle)发现。 展开更多
关键词 生物网络 网络基序 转录网络 基因电路
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