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[034引等同方案
[0344] 盡管本文中已對若干創(chuàng)新性實(shí)施方案進(jìn)行了描述和說明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員將容易想到多種其他方式和/或結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)本文所述功能和/或獲得本文所述結(jié)果和/ 或一個或更多個優(yōu)點(diǎn)，并且認(rèn)為運(yùn)些變化和/或改變中的每一個均在本文所述的創(chuàng)新性實(shí) 施方案的范圍內(nèi)。更一般地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易認(rèn)識到，本文所述的所有參數(shù)、尺寸、 材料和構(gòu)造均是示例性的，并且實(shí)際的參數(shù)、尺寸、材料和/或構(gòu)造將取決于采用創(chuàng)新性教 導(dǎo)的一種或多種特定應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到或者僅使用常規(guī)實(shí)驗(yàn)將能夠確定本文 所描述的特定創(chuàng)新性實(shí)施方案許多等同的方案。因此，應(yīng)理解，前述實(shí)施方案僅作為示例示 出，并且在所述權(quán)利要求及其等同方案的范圍內(nèi)，創(chuàng)新性實(shí)施方案可WW不同于已具體描 述并要求保護(hù)的方式的其他方式實(shí)踐。本公開內(nèi)容的創(chuàng)新性實(shí)施方案設(shè)及本文所述的每一 個單獨(dú)的特征、系統(tǒng)、制品、材料、試劑盒和/或方法。此外，如果運(yùn)樣的特征、系統(tǒng)、制品、材 料、試劑盒和/或方法不相互矛盾，則兩個或更多個運(yùn)樣的特征、系統(tǒng)、制品、材料、試劑盒 和/或方法的任意組合均包括在本公開內(nèi)容的創(chuàng)新性范圍內(nèi)。
[0345] 應(yīng)理解，所有定義（詞典定義、通過引用并入的文件中的定義和/或所限定的術(shù)語 的常見意義）W本文中所限定和使用的定義為準(zhǔn)。
[0346] 除非明確地相反指示，否則本文說明書和權(quán)利要求書中使用的沒有數(shù)量詞修飾的 名詞應(yīng)理解為意指"至少一個/種"。
[0347] 本文說明書和權(quán)利要求書中使用的短語"和/或"應(yīng)理解為意指如此連接的要素 中的"兩者之一或兩者"，即要素在一些情況下共同存在而其他情況下分離地存在。用"和/ 或"列出的多個要素應(yīng)W相同的方式解釋，即如此連接的要素中的"一個或更多個"。除"和 /或"表述具體指示的要素之外，還可任選地存在另一些要素，無論運(yùn)些要素是否與具體指 示的要素相關(guān)。因此，作為一個非限制性實(shí)例，提及"A和/或B"，當(dāng)與開放式語言例如"包 含/包括"結(jié)合使用時：在一個實(shí)施方案中，可指僅A(任選地包括除B之外的要素）；在另 一個實(shí)施方案中，可指僅B(任選地包括除A之外的要素）；在又一個實(shí)施方案中，可指A和 B兩者（任選地包括另外的要素）等。
[034引本文說明書和權(quán)利要求書中使用的"或"應(yīng)理解為具有與W上定義的"和/或"相 同的含義。例如，當(dāng)在列表中分列項(xiàng)目時，"或"或"和/或"應(yīng)解釋為包括在內(nèi)，即包括大 量要素或要素列表中的至少一個，但是也包括其中的多于一個，并任選地包括另外的未列 出項(xiàng)目。只有明確指出相反的術(shù)語，如"僅之一"或"恰好之一"或當(dāng)在權(quán)利要求中使用的 "由......組成"，將指包括大量要素或要素列表中的正好一個要素。一般而言，當(dāng)前面有 排他性術(shù)語，例如："兩者之一"、"之一"、"僅其一"或"恰好其一"時，本文使用的術(shù)語"或" 僅應(yīng)解釋為指排他性選擇（即"一個或另一個而非兩者。"基本由...組成"當(dāng)在權(quán)利要 求書使用中時應(yīng)具有其在專利法領(lǐng)域中所使用的一般含義。
[0349] 在提及一個或更多個要素的列表時，本文說明書和權(quán)利要求書中使用的短語"至 少一個"應(yīng)理解為意指選自要素列表中的任何一個或更多個要素的至少一個要素，但并不 一定包括元素列表中具體列出的每個和各個要素中的至少一個要素，并且不排除要素列表 中要素的任意組合。該定義還允許可任選地存在除了在短語"至少一個"所指的要素列表內(nèi) 的具體指示的要素之外的要素，無論與具體指示的那些要素是否相關(guān)。因此，作為一個非限 制性實(shí)例/'A和B中的至少一個"（或者等價地，"A或B中的至少一個"，或者等價地，"A和 /或B中的至少一個"）可W是運(yùn)樣的：在一個實(shí)施方案中，指至少一個，任選地包括多于一 個的A，但不存在B(并且任選地包括除B之外的要素）；在另一個實(shí)施方案中，指包括至少 一個，任選地包括多于一個的B，但不存在A(并且任選地包括除A之外的要素）；在又一個 實(shí)施方案中，指至少一個，任選地包括多于一個的A和至少一個（任選地包括多于一個的） B(并且任選包括另外的要素）；等等。
[0350] 應(yīng)當(dāng)理解的是，除非明確地相反指示，否則在本文所要求保護(hù)的包括多于一個步 驟或動作的任何方法中，方法中的步驟或動作的順序不一定受限于所列舉的該方法之步驟 或動作的順序。
[0351] 本文所公開的所有參考文獻(xiàn)、專利及專利申請相對于每一個所引用的主題通過引 用并入，在一些情況下，其可W涵蓋整個文件。
[0352] 在權(quán)利要求書及W上的說明書中，所有過渡短語例如"包含"、"包括"、"攜帶"、"具 有"、"含有"、"設(shè)及"、"持有"、"由......構(gòu)成"等應(yīng)理解為開放式的，即意指包括但不限 于。僅過渡性短語"由...組成"和"基本由...組成"分別應(yīng)是封閉式的或半封閉式的過 渡短語，如UnitedStatesPatentOfficeManualofPatentExaminingProcedures,第 2111. 03章中所述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 可在單個細(xì)胞中運(yùn)行的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 多個核酸序列，所述多個核酸序列編碼至少兩個誘導(dǎo)型啟動子和至少兩種重組酶，其 中所述多個編碼重組酶的核酸序列中的每一個與不同的誘導(dǎo)型啟動子有效連接；以及 多個邏輯門，所述多個邏輯門是與（1)啟動子和/或（2)單向終止子有效連接或者有 條件地有效連接的輸出核酸序列的單基因電路構(gòu)建體，其中所述輸出核酸、啟動子及單向 終止子中的至少一個的側(cè)翼有至少一種所述重組酶的正向識別位點(diǎn)和反向識別位點(diǎn)，并且 其中所述邏輯門提供除了 TRUE邏輯門和FALSE邏輯門之外的所有的二輸入布爾邏輯 函數(shù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述至少兩種重組酶是不可逆的 重組酶。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述至少兩種不可逆重組酶是絲 氨酸重組酶。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述絲氨酸重組酶是Bxbl和 phiC31〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的合成邏輯系統(tǒng)，其中所述邏輯門為NOR、AND、 OR、NAND、A、NOT A、B、NOT B、A 頂PLY B、A N頂PLY B、B 頂PLYA、B N頂PLYA、XOR 和 XNOR。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其還包括TRUE邏輯門和/或FALSE邏 輯門， 其中所述TRUE邏輯門是與啟動子有效連接的輸出核酸序列的單基因電路構(gòu)建體，并 且 其中所述FALSE門是緊接反向啟動子之下游的輸出核酸序列的單基因電路構(gòu)建體。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述輸出核酸編碼 輸出產(chǎn)物。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述輸出產(chǎn)物是報道蛋白、轉(zhuǎn)錄 阻遏物、轉(zhuǎn)錄激活因子、選擇性標(biāo)志物、酶、受體蛋白、配體蛋白、RNA、核糖開關(guān)、短發(fā)夾RNA 或重組酶。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述NOR邏輯門是（a)與啟動子 有效連接的輸出核酸和（b)兩個單向終止子的單基因電路構(gòu)建體，并且其中每個終止子是 反向的并且側(cè)翼有不同的正向和反向重組酶識別位點(diǎn)并且每個終止子位于所述啟動子與 所述輸出核酸之間。10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述AND邏輯門是與啟動子有條 件地有效連接的輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且其中所述輸出核酸和啟動子各自是反 向的并且側(cè)翼有不同的正向和反向重組酶識別位點(diǎn)。11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述OR邏輯門是與兩個啟動子 有條件地有效連接的輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且其中每個啟動子是反向的并且側(cè) 翼有不同的正向和反向重組酶識別位點(diǎn)。12. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述NAND邏輯門是與兩個啟動 子有效連的輸出接核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且其中每個啟動子的側(cè)翼有不同的正向和 反向重組酶識別位點(diǎn)。13. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述A邏輯門是與啟動子有條件 地有效連接輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且其中所述輸出核酸是反向的并且側(cè)翼有正 向和反向重組酶識別位點(diǎn)。14. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述B邏輯門是與啟動子有條件 地有效連接的輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且其中所述啟動子是反向的并且側(cè)翼有正 向和反向重組酶識別位點(diǎn)。15. 根據(jù)權(quán)利要求A4所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述NOT A邏輯門是與啟動子 有效連接的輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且其中所述輸出核酸的側(cè)翼有正向和反向重 組酶識別位點(diǎn)。16. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述NOT B邏輯門是與啟動子有 效連接的輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且其中所述啟動子的側(cè)翼有正向和反向重組酶 識別位點(diǎn)。17. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述A IMPLYB邏輯門是與第一 啟動子有效連接且與第二啟動子有條件地有效連接的輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且 其中所述第一啟動子的側(cè)翼有正向和反向重組酶識別位點(diǎn)，而且所述第二啟動子是反向的 并且側(cè)翼有不同的正向和反向重組酶識別位點(diǎn)并且所述第二啟動子位于所述第一啟動子 與所述輸出核酸之間。18. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述B IMPLYA邏輯門是與第一 啟動子有條件地有效連接且與第二啟動子有效連接的輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且 其中所述第一啟動子是反向的且側(cè)翼有正向和反向重組酶識別位點(diǎn)，而且所述第二啟動子 的側(cè)翼有不同的正向和反向重組酶識別位點(diǎn)并且所述第二啟動子位于所述第一啟動子與 所述輸出核酸之間。19. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述ANIMPLY B邏輯門是與啟動 子有條件地有效連接的輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且其中所述啟動子的側(cè)翼有正向 和反向重組酶識別位點(diǎn)，而且所述輸出核酸是反向的并且側(cè)翼有不同的正向和反向重組酶 識別位點(diǎn)。20. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述BNIMPLY A邏輯門是與啟動 子和單向終止子有條件地有效連接的輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且其中所述啟動子 是反向的且側(cè)翼有正向和反向重組酶識別位點(diǎn)，而且所述終止子是反向的且側(cè)翼有不同的 正向和反向重組酶識別位點(diǎn)并且所述終止子位于所述啟動子與所述輸出核酸之間。21. 根據(jù)權(quán)利要求5A4所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述XOR邏輯門是與啟動子有 條件地有效連接的輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且其中所述啟動子是反向的且側(cè)翼有 兩個正向和反向重組酶識別位點(diǎn)。22. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)，其中所述XNOR邏輯門是與啟動子有 效連接的輸出核酸的單基因電路構(gòu)建體，并且其中所述輸出核酸的側(cè)翼有兩個正向和反向 重組酶識別位點(diǎn)。23. -種細(xì)胞，其包含根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)所述的合成邏輯與存儲系統(tǒng)。24. -種細(xì)胞，其包含根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)所述的至少兩個邏輯門和至少一 種不可逆重組酶。
【專利摘要】本發(fā)明特別提供了用于在活細(xì)胞中集成邏輯與存儲的基于重組酶的系統(tǒng)。
【IPC分類】G06N3/12, C12N15/09, C12N15/63
【公開號】CN105144204
【申請?zhí)枴緾N201380072760
【發(fā)明人】蒂莫西·冠-塔·盧, 皮羅·休蒂
【申請人】麻省理工學(xué)院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2013年12月13日
【公告號】CA2894710A1, EP2932443A1, US20140315310, WO2014093852A1