Nghiên cứu cho thấy ATR có ảnh hưởng đáng kể đến biểu hiện gen trong các operon tổng hợp. ATR có hàm lượng GC cao, kích thước nhỏ và năng lượng gấp nếp thấp giúp tăng biểu hiện protein. Mô hình nhiệt động học được xây dựng từ dữ liệu thực nghiệm cho phép dự đoán chính xác mức độ biểu hiện gen. Chỉ số biểu hiện protein được ứng dụng thành công trong thiết kế mạch logic AND và công tắc gene hai trạng thái với độ nhạy và phi tuyến tính cao. Mô hình này giúp tối ưu hóa thiết kế mạch gene tổng hợp phức tạp.