5月13日下午，化学工程系建系80周年系列学术活动暨清华工业生物催化论坛在英士楼201会议室进行，中科院深圳先进技术研究院娄春波研究员为我们带来题为“Genetic Circuits Design: Programming Control System in Life”的主题讲座，本次论坛由张翀教授主持。

工业生物催化论坛娄春波研究员讲座现场

       哺乳动物细胞中的转录元件普遍存在严重的上下文依赖性，同一启动子在不同遗传背景或不同基因组合中的表达强度往往难以预测，这一问题长期制约了多基因表达计量学的定量研究，也成为疫苗工程、细胞命运编程等合成生物学应用中的关键瓶颈。现有的哺乳动物表达系统通常难以实现对多个基因表达比例的精确、可预测调控，研究者往往只能依赖大规模筛选来寻找合适的表达组合，效率低下且缺乏理性设计的依据。在本次报告中，娄春波老师通过分析哺乳动物转录系统的内在局限，认为限制多基因比例化精确表达的关键在于内源转录机器与基因组上下文之间的复杂耦合。基于此，娄春波老师团队构建了一套上下文独立的正交转录系统，该系统由一组来源于噬菌体的正交启动子文库及与加帽酶融合的同源RNA聚合酶组成，可实现对单基因及多基因表达的渐进式精细调控。研究表明，单基因的相对表达水平由RNAP与启动子的相对结合亲和力定量决定，而多基因的表达计量比则可通过一个考虑资源竞争的简单生物物理模型进行预测，从而摆脱了对经验筛选的依赖。为验证该系统的应用价值，娄春波老师团队利用正交启动子对甲型流感病毒样颗粒（VLP）的三个组分进行了可预测的表达调控，优化后的化学计量比使完整VLP复合物的产量提升了2倍。此外，该上下文独立转录系统为剂量依赖的多蛋白表达调控提供了全新平台，在新一代疫苗工程、细胞命运编程及其他治疗性应用中具有广阔的前景。

李春教授为娄春波研究员颁发水晶杯并合影留念

       讲座结束之后，参会师生与娄春波研究员进行了提问交流并合影留念。系内外30余名师生参加了此次交流。