在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)哈佛大學(xué)和英國(guó)劍橋大學(xué)的研究人員成功地改善一種被稱作壓縮振蕩子的人工合成時(shí)鐘的準(zhǔn)確性,。他們描述了他們采取的步驟來(lái)降低這種生物系統(tǒng)中的噪聲數(shù)量和它如何好地發(fā)揮作用,。相關(guān)研究結(jié)果于2016年10月12日在線發(fā)表在nature期刊上，針對(duì)這項(xiàng)研究,，來(lái)自美國(guó)加州理工學(xué)院的xiaojing gao和michael elowitz發(fā)表一篇“新聞與評(píng)論”類型的論文,，并且解釋了他們的研究結(jié)果如何可能改善對(duì)天然基因回路的理解。

　　科學(xué)家們已注意到一些活細(xì)胞—比如作為生物鐘一部分的那些細(xì)胞---在追蹤時(shí)間上表現(xiàn)出的高精度,，并且試圖復(fù)制這種過(guò)程,。16年前，michael elowitz和stanislas leibler開(kāi)發(fā)出如今被稱作壓縮振蕩子---一種人工合成的振蕩性基因回路---的東西,。他們的結(jié)果已表明在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和構(gòu)建基因回路是可行的,。所構(gòu)建出的基因回路能夠發(fā)揮功能,，但是噪聲較大，因而并不比天然的細(xì)胞時(shí)鐘那么準(zhǔn)確,。在這項(xiàng)新的研究中,，研究人員對(duì)這種壓縮振蕩子的幾個(gè)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行改善，每次改善都極大地降低噪聲數(shù)量,，而且通過(guò)這樣做,，增加它的精準(zhǔn)度。

　　這種壓縮振蕩子是利用結(jié)合到位于靶向抑制的一個(gè)基因附近的dna序列上的阻遏蛋白而被制造出來(lái)的,。三種阻遏蛋白被制造出,，當(dāng)一種阻遏蛋白表達(dá)增加時(shí)，它導(dǎo)致第二種阻遏蛋白表達(dá)下降,，接著這會(huì)導(dǎo)致第三種阻遏蛋白表達(dá)增加,，如此一來(lái)，產(chǎn)生表達(dá)振蕩---這些行為受到報(bào)告分子的監(jiān)控,。

　　不幸的是,，每種振蕩會(huì)受到被視為噪聲的隨機(jī)波動(dòng)的干擾。為了降低這種噪聲,，研究人員將這些報(bào)告分子整合到這種壓縮振蕩子中,，對(duì)這些阻遏蛋白進(jìn)行改造，使得它們?cè)馐芙到?，以便降低制造出的阻遏蛋白編碼基因的拷貝數(shù)量,，同時(shí)增加這三種阻遏蛋白中的一種與dna序列之間的結(jié)合閾值。

　　在對(duì)這些改進(jìn)進(jìn)行測(cè)試時(shí),，研究人員發(fā)現(xiàn)他們將振蕩周期長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)差從35%降低到僅僅14%,，gao和elowitz將14%描述為高精度---足夠好而允許大量細(xì)胞保持同步。