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Designing Conservation Relations in Layered Synthetic Biomolecular Networks

机译：分层合成生物分子网络中的保守关系设计

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In Synthetic Biology, biomolecular networks are designed and constructed to perform specified tasks. Design strategies for these networks tend to center on tuning the parameters of mathematical models to achieve a specified behavior, and implementing these parameters experimentally. This design strategy often assumes a fixed network structure that defines the possible behaviors, which may be too restrictive for our purposes. This paper investigates the extent to which the state space of a synthetic network can also be designed and shaped by parametric tuning. We exploit timescale separation to implement new, nonlinear, tunable conservation relations that hold for all times beyond a fast transient. We demonstrate an application of this design strategy by flexibly constraining the possible behaviors of a gene regulatory network through the design of fast protein interactions.
机译：在合成生物学中，生物分子网络被设计和构建为执行特定任务。这些网络的设计策略往往集中在调整数学模型的参数以实现指定的行为，以及通过实验实现这些参数上。此设计策略通常采用固定的网络结构来定义可能的行为，这对于我们的目的而言可能过于严格。本文研究了可以通过参数调整设计和成形合成网络的状态空间的程度。我们利用时间标度分离来实现新的，非线性的，可调节的守恒关系，该关系在快速瞬态之外的所有时间都适用。通过通过快速蛋白质相互作用的设计来灵活地约束基因调控网络的可能行为，我们证明了该设计策略的应用。

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