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[034引等同方案
[0344] 尽管本文中已对若干创新性实施方案进行了描述和说明，但是本领域普通技术人 员将容易想到多种其他方式和/或结构来实现本文所述功能和/或获得本文所述结果和/ 或一个或更多个优点，并且认为运些变化和/或改变中的每一个均在本文所述的创新性实 施方案的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易认识到，本文所述的所有参数、尺寸、 材料和构造均是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或构造将取决于采用创新性教 导的一种或多种特定应用。本领域技术人员将认识到或者仅使用常规实验将能够确定本文 所描述的特定创新性实施方案许多等同的方案。因此，应理解，前述实施方案仅作为示例示 出，并且在所述权利要求及其等同方案的范围内，创新性实施方案可WW不同于已具体描 述并要求保护的方式的其他方式实践。本公开内容的创新性实施方案设及本文所述的每一 个单独的特征、系统、制品、材料、试剂盒和/或方法。此外，如果运样的特征、系统、制品、材 料、试剂盒和/或方法不相互矛盾，则两个或更多个运样的特征、系统、制品、材料、试剂盒 和/或方法的任意组合均包括在本公开内容的创新性范围内。
[0345] 应理解，所有定义（词典定义、通过引用并入的文件中的定义和/或所限定的术语 的常见意义）W本文中所限定和使用的定义为准。
[0346] 除非明确地相反指示，否则本文说明书和权利要求书中使用的没有数量词修饰的 名词应理解为意指"至少一个/种"。
[0347] 本文说明书和权利要求书中使用的短语"和/或"应理解为意指如此连接的要素 中的"两者之一或两者"，即要素在一些情况下共同存在而其他情况下分离地存在。用"和/ 或"列出的多个要素应W相同的方式解释，即如此连接的要素中的"一个或更多个"。除"和 /或"表述具体指示的要素之外，还可任选地存在另一些要素，无论运些要素是否与具体指 示的要素相关。因此，作为一个非限制性实例，提及"A和/或B"，当与开放式语言例如"包 含/包括"结合使用时：在一个实施方案中，可指仅A(任选地包括除B之外的要素）；在另 一个实施方案中，可指仅B(任选地包括除A之外的要素）；在又一个实施方案中，可指A和 B两者（任选地包括另外的要素）等。
[034引本文说明书和权利要求书中使用的"或"应理解为具有与W上定义的"和/或"相 同的含义。例如，当在列表中分列项目时，"或"或"和/或"应解释为包括在内，即包括大 量要素或要素列表中的至少一个，但是也包括其中的多于一个，并任选地包括另外的未列 出项目。只有明确指出相反的术语，如"仅之一"或"恰好之一"或当在权利要求中使用的 "由......组成"，将指包括大量要素或要素列表中的正好一个要素。一般而言，当前面有 排他性术语，例如："两者之一"、"之一"、"仅其一"或"恰好其一"时，本文使用的术语"或" 仅应解释为指排他性选择（即"一个或另一个而非两者。"基本由...组成"当在权利要 求书使用中时应具有其在专利法领域中所使用的一般含义。
[0349] 在提及一个或更多个要素的列表时，本文说明书和权利要求书中使用的短语"至 少一个"应理解为意指选自要素列表中的任何一个或更多个要素的至少一个要素，但并不 一定包括元素列表中具体列出的每个和各个要素中的至少一个要素，并且不排除要素列表 中要素的任意组合。该定义还允许可任选地存在除了在短语"至少一个"所指的要素列表内 的具体指示的要素之外的要素，无论与具体指示的那些要素是否相关。因此，作为一个非限 制性实例/'A和B中的至少一个"（或者等价地，"A或B中的至少一个"，或者等价地，"A和 /或B中的至少一个"）可W是运样的：在一个实施方案中，指至少一个，任选地包括多于一 个的A，但不存在B(并且任选地包括除B之外的要素）；在另一个实施方案中，指包括至少 一个，任选地包括多于一个的B，但不存在A(并且任选地包括除A之外的要素）；在又一个 实施方案中，指至少一个，任选地包括多于一个的A和至少一个（任选地包括多于一个的） B(并且任选包括另外的要素）；等等。
[0350] 应当理解的是，除非明确地相反指示，否则在本文所要求保护的包括多于一个步 骤或动作的任何方法中，方法中的步骤或动作的顺序不一定受限于所列举的该方法之步骤 或动作的顺序。
[0351] 本文所公开的所有参考文献、专利及专利申请相对于每一个所引用的主题通过引 用并入，在一些情况下，其可W涵盖整个文件。
[0352] 在权利要求书及W上的说明书中，所有过渡短语例如"包含"、"包括"、"携带"、"具 有"、"含有"、"设及"、"持有"、"由......构成"等应理解为开放式的，即意指包括但不限 于。仅过渡性短语"由...组成"和"基本由...组成"分别应是封闭式的或半封闭式的过 渡短语，如UnitedStatesPatentOfficeManualofPatentExaminingProcedures,第 2111. 03章中所述。
【主权项】
1. 可在单个细胞中运行的合成逻辑与存储系统，所述系统包括： 多个核酸序列，所述多个核酸序列编码至少两个诱导型启动子和至少两种重组酶，其 中所述多个编码重组酶的核酸序列中的每一个与不同的诱导型启动子有效连接；以及 多个逻辑门，所述多个逻辑门是与（1)启动子和/或（2)单向终止子有效连接或者有 条件地有效连接的输出核酸序列的单基因电路构建体，其中所述输出核酸、启动子及单向 终止子中的至少一个的侧翼有至少一种所述重组酶的正向识别位点和反向识别位点，并且 其中所述逻辑门提供除了 TRUE逻辑门和FALSE逻辑门之外的所有的二输入布尔逻辑 函数。2. 根据权利要求1所述的合成逻辑与存储系统，其中所述至少两种重组酶是不可逆的 重组酶。3. 根据权利要求2所述的合成逻辑与存储系统，其中所述至少两种不可逆重组酶是丝 氨酸重组酶。4. 根据权利要求3所述的合成逻辑与存储系统，其中所述丝氨酸重组酶是Bxbl和 phiC31〇5. 根据权利要求1至4中任一项所述的合成逻辑系统，其中所述逻辑门为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. 根据权利要求1所述的合成逻辑与存储系统，其还包括TRUE逻辑门和/或FALSE逻 辑门， 其中所述TRUE逻辑门是与启动子有效连接的输出核酸序列的单基因电路构建体，并 且 其中所述FALSE门是紧接反向启动子之下游的输出核酸序列的单基因电路构建体。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的合成逻辑与存储系统，其中所述输出核酸编码 输出产物。8. 根据权利要求7所述的合成逻辑与存储系统，其中所述输出产物是报道蛋白、转录 阻遏物、转录激活因子、选择性标志物、酶、受体蛋白、配体蛋白、RNA、核糖开关、短发夹RNA 或重组酶。9. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述NOR逻辑门是（a)与启动子 有效连接的输出核酸和（b)两个单向终止子的单基因电路构建体，并且其中每个终止子是 反向的并且侧翼有不同的正向和反向重组酶识别位点并且每个终止子位于所述启动子与 所述输出核酸之间。10. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述AND逻辑门是与启动子有条 件地有效连接的输出核酸的单基因电路构建体，并且其中所述输出核酸和启动子各自是反 向的并且侧翼有不同的正向和反向重组酶识别位点。11. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述OR逻辑门是与两个启动子 有条件地有效连接的输出核酸的单基因电路构建体，并且其中每个启动子是反向的并且侧 翼有不同的正向和反向重组酶识别位点。12. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述NAND逻辑门是与两个启动 子有效连的输出接核酸的单基因电路构建体，并且其中每个启动子的侧翼有不同的正向和 反向重组酶识别位点。13. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述A逻辑门是与启动子有条件 地有效连接输出核酸的单基因电路构建体，并且其中所述输出核酸是反向的并且侧翼有正 向和反向重组酶识别位点。14. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述B逻辑门是与启动子有条件 地有效连接的输出核酸的单基因电路构建体，并且其中所述启动子是反向的并且侧翼有正 向和反向重组酶识别位点。15. 根据权利要求A4所述的合成逻辑与存储系统，其中所述NOT A逻辑门是与启动子 有效连接的输出核酸的单基因电路构建体，并且其中所述输出核酸的侧翼有正向和反向重 组酶识别位点。16. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述NOT B逻辑门是与启动子有 效连接的输出核酸的单基因电路构建体，并且其中所述启动子的侧翼有正向和反向重组酶 识别位点。17. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述A IMPLYB逻辑门是与第一 启动子有效连接且与第二启动子有条件地有效连接的输出核酸的单基因电路构建体，并且 其中所述第一启动子的侧翼有正向和反向重组酶识别位点，而且所述第二启动子是反向的 并且侧翼有不同的正向和反向重组酶识别位点并且所述第二启动子位于所述第一启动子 与所述输出核酸之间。18. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述B IMPLYA逻辑门是与第一 启动子有条件地有效连接且与第二启动子有效连接的输出核酸的单基因电路构建体，并且 其中所述第一启动子是反向的且侧翼有正向和反向重组酶识别位点，而且所述第二启动子 的侧翼有不同的正向和反向重组酶识别位点并且所述第二启动子位于所述第一启动子与 所述输出核酸之间。19. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述ANIMPLY B逻辑门是与启动 子有条件地有效连接的输出核酸的单基因电路构建体，并且其中所述启动子的侧翼有正向 和反向重组酶识别位点，而且所述输出核酸是反向的并且侧翼有不同的正向和反向重组酶 识别位点。20. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述BNIMPLY A逻辑门是与启动 子和单向终止子有条件地有效连接的输出核酸的单基因电路构建体，并且其中所述启动子 是反向的且侧翼有正向和反向重组酶识别位点，而且所述终止子是反向的且侧翼有不同的 正向和反向重组酶识别位点并且所述终止子位于所述启动子与所述输出核酸之间。21. 根据权利要求5A4所述的合成逻辑与存储系统，其中所述XOR逻辑门是与启动子有 条件地有效连接的输出核酸的单基因电路构建体，并且其中所述启动子是反向的且侧翼有 两个正向和反向重组酶识别位点。22. 根据权利要求5所述的合成逻辑与存储系统，其中所述XNOR逻辑门是与启动子有 效连接的输出核酸的单基因电路构建体，并且其中所述输出核酸的侧翼有两个正向和反向 重组酶识别位点。23. -种细胞，其包含根据权利要求1至22中任一项所述的合成逻辑与存储系统。24. -种细胞，其包含根据权利要求1至22中任一项所述的至少两个逻辑门和至少一 种不可逆重组酶。
【专利摘要】本发明特别提供了用于在活细胞中集成逻辑与存储的基于重组酶的系统。
【IPC分类】G06N3/12, C12N15/09, C12N15/63
【公开号】CN105144204
【申请号】CN201380072760
【发明人】蒂莫西·冠-塔·卢, 皮罗·休蒂
【申请人】麻省理工学院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2013年12月13日
【公告号】CA2894710A1, EP2932443A1, US20140315310, WO2014093852A1