基因调控基序是指在基因调控网络中，经常出现的一些特定的、具有功能性的小型子网络结构。这些基序在调节基因表达方面发挥重要作用，通常涉及一些基本的基因调控单元，包括转录因子、增强子、启动子等。基因调控基序作为基因调控网络的基本“模块”，不仅提供了对基因表达的动态控制，还在细胞对环境的响应、信号传导以及生物体的稳态维持中起到关键作用。
基因调控基序的主要类型包括：
自激反馈环路（Auto-regulatory loop）
在这种基序中，一个转录因子能够调控自身的表达。自激反馈可以是正反馈（促进自身表达）或负反馈（抑制自身表达），例如正反馈有助于稳定某些基因的表达状态，而负反馈则常用于精确控制基因表达水平，维持动态平衡。
前馈环路（Feed-forward loop, FFL）
在前馈环路中，转录因子A调控转录因子B，转录因子B和A共同调控目标基因C。这种结构可以对信号进行滤波，使得只有持续的输入信号才能有效调控目标基因。这种基序对短暂的噪声信号不敏感，因此常用于应对突发性环境变化。
相互抑制的双稳态开关（Mutual inhibition bistable switch）
这种基序的两个基因彼此抑制对方，常见于细胞分化过程中的“决定性”开关。在细胞分化时，这种开关机制可以确保细胞稳定地进入一个特定的分化状态。例如，两个抑制因子分别推动细胞向不同的谱系分化，最终决定细胞的命运。
双稳态反馈环路（Toggle switch）
该基序的特征是两个相互抑制的调控因子构成的稳定反馈环。由于双稳态系统有两种稳定状态，因此在一定条件下，系统可以在两个状态之间切换。该机制在合成生物学中的人工基因回路设计中应用广泛。
信号传导基序（Cascading signaling motif）
在这种基序中，信号传导依赖于一系列的级联反应。一个转录因子激活下一个转录因子，逐级信号传递至最终的基因调控目标。该基序常用于多细胞生物的信号传递过程，特别是在细胞间的通讯或胚胎发育阶段。
基因调控基序在生物系统中发挥了重要的功能：
基因调控基序的研究为合成生物学、疾病研究和生物信息学提供了重要的基础。例如，合成生物学可以基于这些基序设计人工调控回路，用于药物传递和疾病治疗；同时，基因调控网络中的异常基序还可能用于疾病的诊断和靶向治疗。
https://embed.notionlytics.com/wt/ZXlKM2IzSnJjM0JoWTJWVWNtRmphMlZ5U1dRaU9pSlhiRWhvWlV4VVQxbHNjMlZYV2tKbU9URndaU0lzSW5CaFoyVkpaQ0k2SWpFeVpERmhaVGRpT1dFek1qZ3daREZpTWpVd1kyWmxabUk1TkRNeE9UUmxJbjA9