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Accès ouvert déclaré 2024 article

BioRxToolbox: a computational framework to streamline genetic circuit design in molecular data communications

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Rattachement africain : tr, gb. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Developments in bioengineering and nanotechnology have ignited the research on biological and molecular communication systems. Despite potential benefits, engineering communication systems to carry data signals using biological messenger molecules and engineered cells is challenging. Diffusing molecules may fall behind their schedule to arrive at the receiver, interfering with symbols of subsequent time slots and distorting the signal. Existing theoretical molecular communication models often focus solely on the characteristics of a communication channel and fail to provide an end-to-end system response since they assume a simple thresholding process for a receiver cell and overlook how the receiver can detect the incoming distorted molecular signal. In this paper, we present a model-based and computational framework called BioRxToolbox for designing diffusion-based and end-to-end molecular communication systems coupled with synthetic genetic circuits. We describe a novel framework to encode information as a sequence of bits, each transmitted from the sender as a burst of molecules, control cellular behavior at the receiver, and minimize cellular signal interference by employing equalization techniques from communication theory. This approach allows the encoding and decoding of data bits efficiently using two different types of molecules that act as the data carrier and the antagonist to cancel out the heavy tail of the former. Here, BioRxToolbox is demonstrated using a biological design and computational simulations for various communication scenarios. This toolbox facilitates automating the choice of communication parameters and identifying the best communication scenarios that can produce efficient cellular signals.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
BioRxToolbox: a computational framework to streamline genetic circuit design in molecular data communications
Date Crossref
01/01/2024
Éditeur
Oxford University Press (OUP)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Boğaziçi University Department of Computer Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Newcastle University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Keele University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Computing pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Computer Science and Mathematics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Department of Computer Engineering — Boğaziçi University, Newcastle University et Keele University, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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