達特茅斯學院的研究人員發現，質體內基因的排列順序，即「基因語法」，會顯著影響基因表達。這項發現強調了基因位置的重要性，類似於詞序影響句子含義的方式。
基因語法的重要性
這項發表在生物工程雜誌上的研究表明，改變基因語法會影響轉錄機制沿DNA的移動、複製和轉錄之間的相互作用以及基因表達的變異性。研究人員系統地分析了基因順序和方向對質體的影响，質體是細菌中常見的小型環狀DNA分子，用於研究基因功能。
實驗設計和結果
研究人員構建了具有不同順序和方向的螢光報告基因的質體，同時保持啟動子和核糖體結合位點相同。結果表明，基因語法的改變導致表達水平和變異性的顯著差異。例如，綠色螢光蛋白（GFP）的表達根據其位置變化超過1.8倍。與質體複製起點方向一致的基因表現出更高的表達，串聯基因方向導致更強的表達，而發散方向抑制基因活性。
對合成生物學的影響
改變基因順序也會改變表達水平，證實了位置和方向都會影響基因輸出。這些發現表明，基因語法是一個關鍵的設計要素。通過將基因語法視為可調節的變量，合成生物學家和生物工程師可以提高遺傳工具的可預測性和精確性，從而為優化遺傳工程技術和更有效的基因電路鋪平道路，以用於各種應用。