图案形成是在动物和植物的发展是至关重要的。在形成图案的中心问题是如何能够遗传信息翻译以可靠的方式，得到的细胞分化的特定的空间图案。
的条纹形成的法国国旗模型是一个经典的范例，发育生物学。细胞分化，通过不同颜色的法国国旗的代表，是由一种信号分子（形态发生）的梯度所致; 即在高，中，低浓度的形态发生了“蓝色”，“白色”或“红色”基因条纹被激活，分别。如何细胞基因调控网络（GRNS）响应形态发生，以浓度依赖的方式，是在发育生物学的关键问题。合成生物学是一个很有前途的新工具，从第一原理构建他们研究的基因工程调控网络（GRNS）的功能和性能。本研究开发合成生物学的方法来建立一些背后的条纹形成的基本机制。
在以前的研究中，与预定义的行为基因电路已成功构建和模型，但大多对案件逐案的基础。在这项研究发表在自然传播，研究人员在CRG的EMBL / CRG系统生物学研究组，超越了单独的网络，并探讨双方的计算和合成机制，在一套完整的3个节点的条纹形成网络的大肠杆菌。该方法结合实验合成生物学为首的马克Isalan，现在读者基因网络工程在伦敦帝国理工学院生命科学系与计算建模詹姆斯的率领下夏普，ICREA教授的研究，并在CRG多细胞系统生物学实验室的负责人。
“我们已经进行了非常创新的和雄心勃勃的研究：我们采用了分三步走的办法进行有效的探索和创造成功的合成基因电路我们创建了一个理论框架，详尽地研究了GRNS” - 十万版本2800的网络是模拟计算机。然后，我们成功开发出了人工合成的网络工程系统，最后，我们确定所有的新的实验数据进行拟合它以一个单一的数学模型，解释说：“相应的作者詹姆斯·夏普。
首先，安德列亚蒙泰亚努，合着者的研究中，进行了理论上的屏幕发现，产生所需的行为（条纹形成的形态发生渐变）所有设计类。在这一步中，她发现了4根本-不同的机制，形成条纹。接着，尤兰达Schaerli，该研究的第一作者，成功地展示了四个网络是功能通过建立它们在细菌大肠杆菌 大肠杆菌利用合成生物学的工具。第三步是由所有的实验数据拟合到一个数学模型，以验证不同的机制。
这个过程的成功使研究人员能够走一步找到条纹形成更深层次的设计原则。他们确定了一个简单的2个节点的网络 - 其中所述条纹基因直接由两者活化和抑制从形态发生传感器基因 - 即复制在其最简单的形式的条纹形成能力控制。他们成功地建设这个原型的条纹形成网络，最终发现，它甚至可以显示一个“反条纹”表型（图2）。
“结合详尽的计算建模与合成生物学是比建立网络一个接一个更高效，更强大的”相应的作者马克Isalan说。“我们的方法提供了合成生物学为一种新型快捷的食谱 - 一个新的科学学科，其目的来设计各种有用的生物系统”