The construction of synthetic cells from lifeless ensembles of molecules is expected to require integration of hundreds of genetically-encoded functions whose collective capacities enable self-reproduction in simple environments. To date the regenerative capacities of various life-essential functions tend to be evaluated on an ad hoc basis, with only a handful of functions tested at once and only successful results typically reported. Here, we develop a framework for systematically evaluating the capacity of a system to remake itself. Using the cell-free Protein synthesis Using Recombinant Elements (PURE) as a model system we apply our framework to evaluate the capacity of PURE, whose composition is completely known, to remake 36 life-essential functions. We find that only 23 of the components can be well tested and that only 19 of the 23 can be remade by the system itself; translation release factors remade by PURE are not fully functional. From both a qualitative and quantitative perspective PURE alone cannot remake PURE. We represent our findings via a standard visual form we call the Pureiodic Table that serves as a tool for tracking which life-essential functions can work together in remaking one another and what functions remain to be remade. We curate and represent all available data to create an expanded Pureiodic Table in support of collective coordination among ongoing but independent synthetic cell building efforts. The history of science and technology teaches us that how we organize ourselves will impact how we organize our cells, and vice versa.

中文翻译：

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通过标准框架协调合成细胞构建的功能分子再生的实验测试

由无生命的分子集成体构建合成细胞，预计需要整合数百种基因编码的功能，这些功能的集体能力使人们能够在简单的环境中自我繁殖。迄今为止，各种生活必需功能的再生能力往往是临时评估的，一次只能测试少数几个功能，而且通常只报告成功的结果。在这里，我们开发了一个系统地评估系统自我改造能力的框架。使用无细胞蛋白质合成（使用重组元素（PURE）作为模型系统），我们应用我们的框架来评估PURE（其成分是众所周知的）重制36种生命必需功能的能力。我们发现只有23个组件可以被很好地测试，而23个组件中只有19个可以由系统本身进行重新制造。PURE修复的翻译发布因素无法完全发挥作用。从定性和定量的角度来看，仅PURE都无法重制PURE。我们通过称为Pureiodic Table的标准视觉形式来表示我们的发现，Pureiodic Table是一种工具，用于跟踪哪些生命必需的功能可以在重新构建彼此之间协同工作，以及哪些功能需要重新构建。我们整理并表示所有可用数据，以创建扩展的Pureiodic表，以支持正在进行但独立的合成细胞构建工作之间的集体协调。科学技术史告诉我们，我们如何组织自己会影响我们如何组织细胞，反之亦然。PURE修复的翻译发布因素无法完全发挥作用。从定性和定量的角度来看，仅PURE都无法重制PURE。我们通过称为Pureiodic Table的标准视觉形式来表示我们的发现，Pureiodic Table是一种工具，用于跟踪哪些生命必需的功能可以在重新构建彼此之间协同工作，以及哪些功能需要重新构建。我们整理并表示所有可用数据，以创建扩展的Pureiodic表，以支持正在进行但独立的合成细胞构建工作之间的集体协调。科学技术史告诉我们，我们如何组织自己会影响我们如何组织细胞，反之亦然。PURE修复的翻译发布因素无法完全发挥作用。从定性和定量的角度来看，仅PURE都无法重制PURE。我们通过称为Pureiodic Table的标准视觉形式来表示我们的发现，Pureiodic Table是一种工具，用于跟踪哪些生命必需的功能可以在重新构建彼此之间协同工作，以及哪些功能需要重新构建。我们整理并表示所有可用数据，以创建扩展的Pureiodic表，以支持正在进行但独立的合成细胞构建工作之间的集体协调。科学技术史告诉我们，我们如何组织自己会影响我们如何组织细胞，反之亦然。我们通过称为Pureiodic Table的标准视觉形式来表示我们的发现，Pureiodic Table是一种工具，用于跟踪哪些生命必需的功能可以在重新构建彼此之间协同工作，以及哪些功能需要重新构建。我们整理并表示所有可用数据，以创建扩展的Pureiodic表，以支持正在进行但独立的合成细胞构建工作之间的集体协调。科学技术史告诉我们，我们如何组织自己会影响我们如何组织细胞，反之亦然。我们通过称为Pureiodic Table的标准视觉形式来表示我们的发现，Pureiodic Table是一种工具，用于跟踪哪些生命必需的功能可以在重新构建彼此之间协同工作，以及哪些功能需要重新构建。我们整理并表示所有可用数据，以创建扩展的Pureiodic表，以支持正在进行但独立的合成细胞构建工作之间的集体协调。科学技术史告诉我们，我们如何组织自己会影响我们如何组织细胞，反之亦然。我们整理并表示所有可用数据，以创建扩展的Pureiodic表，以支持正在进行但独立的合成细胞构建工作之间的集体协调。科学技术史告诉我们，我们如何组织自己会影响我们如何组织细胞，反之亦然。我们整理并表示所有可用数据，以创建扩展的Pureiodic表，以支持正在进行但独立的合成细胞构建工作之间的集体协调。科学技术史告诉我们，我们如何组织自己会影响我们如何组织细胞，反之亦然。