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哺乳动物细胞“变身”生物计算机

来源:经济参考报 作者:萧潇 编辑:罗荣 2017-06-07 08:46:37
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  《科学》杂志前段时间报道称,波士顿大学合成生物学家威尔森·黄带领的团队提出,用基因工程方法编辑哺乳动物细胞DNA,从而进行复杂的计算,使这类细胞变成生物计算机。

  之前,有科学家尝试将细胞编辑工程从细菌扩展到哺乳动物细胞,创建可帮助检测和治疗人类疾病的DNA电路。

  但是,很多类似的努力失败了,原因是,复杂电路若正常运行,需要单个基因组件的开关稳定工作,而基因打开或关闭的最常见方法,是让被称为转录因子的蛋白质与特定基因结合并调节其表达。然而问题是,这些转录因子都存在细微的不稳定表现。

  威尔森·黄的团队摒弃了转录因子,使用剪切型酶来切换人肾细胞基因的开关。为了设计DNA电路,威尔森·黄的团队在常规细胞机器启动后,插入了4个额外的DNA片段,其中有两个被称作重组酶的片段,可在与特定药物结合时,激活并点亮能产生绿色荧光蛋白的细胞,从而成功控制DNA开关。

  威尔森·黄的团队报告称,可以通过在不同的目标线上添加更多重组酶,创建各种电路,用来执行不同的逻辑操作。

  合成生物学家希望用这类新兴的细胞电路创造新的疗法。例如,可以设计具有免疫活性的T细胞,检测出癌细胞产生的生物标记物;或者尝试设计干细胞,在不同信号提示时,发展成特定的细胞类型,按需生成人类病患所需的身体组织。

来源:经济参考报

作者:萧潇

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