2018年1月4日的《自然-通讯》杂志报道，赖斯大学和休斯顿大学的研究者创造了可根据需要精确调整基因电路的输入和输出水平的工具包。这项研究对生命科学领域的研究者来说是一个福音，此后，研究者就可以系统地设计细菌和其他生物来执行自然条件下无法完成的任务。 

　　合成生物学家一直在努力设计尽可能精确的药物输送线路，希望实现在合适的时间、正确的身体部位生产药物或其他复杂的分子，来对抗癌症或炎症性肠病等疾病。但是，研究最大的障碍就是创建能够响应环境信号而开启或关闭的基因。 

　　基因本身并不能直接开启制造其编码的蛋白质，必须由启动子来确定基因何时开启或关闭，并且调节基因的开启强度，即产生大量还是少量蛋白质。而自然存在的启动子被用于合成基因电路时表现不佳，其开启和关闭效果往往很难符合预期，且很多启动子存在“遗漏”现象，即使是处于关闭状态，基因仍然产生了少量的蛋白质，而在设计基因电路时，往往需要更高的精度。 

　　于是研究者采用模块化的方法，创建了响应环境无“遗漏”的启动子。研究者计算了每个构建模块所需的具体属性，并与大肠杆菌进行适配，将各种模块混合并配对形成启动子文库（每个启动子被设计为以特定的方式对一种或多种化学物质进行反应）。在基因电路中，基因可以被编程，当它接收到一个特定的提示时就接通，该基因的产物可以是一个小分子蛋白质，从而激活或关闭另一个基因。将这些基因全部组合在一起，合成生物学家就可以构建复杂的基因电路。 

　　研究者表示，该研究提供了一个简单而价廉的工程启动子方法，可以根据定义的动态范围（只有在两个或更多线索的情况下才能激活），精细调整活细胞内生物和化学通路中的代谢通量。