快捷搜索:

《科学》:美生物学家打造出“细胞黑客”

  “科学”:美国生物学家创造“细胞黑客”

  据“自然”网站11月25日报道,美国生物学家已经开发出一种遗传系,根据需要制定程序来指示细胞要想要的信号。该技术具有广泛的用途,例如诱导干细胞分化成不同的组织,或者在营养不良时激活植物的防御机制。相关研究发表在11月26日的“科学”杂志上。从广义上说,就是说,行为和决策细胞是被控制的,可以对任何感兴趣的蛋白质作出反应。加利福尼亚州斯坦福大学负责生物工程的研究员Christine Smokin Ke表示,主要困难在于如何控制细胞行为以及如何开发细胞通路。为此,研究小组创建了一块DNA(DNA)作为基因电路,将其插入细胞中并将其转录成RNA(RNA),在那里它看起来是否存在特定的靶蛋白,一旦发现,将编码这种蛋白质。例如,其中一条生产线含有一种使得细胞更容易感染更昔洛韦病毒的酶基因。研究人员在基因序列中插入一个终止信号,以阻止细胞通过信使RNA产生工作蛋白,通过下一个终止​​信号,他们编码一段短的RNA作为适体,识别一种叫做β-连环蛋白的蛋白质。其中β-连环蛋白过度复制的肿瘤在发现靶标时与适体结合,由此允许细胞和信使DNA以某种方式铰链化,清除停止信号以产生酶。为了测试设计电路的效果,他们激活人类细胞产生额外的β-连环蛋白,使其看起来像癌细胞,然后用更昔洛韦治疗。结果显示含有程序性细胞系的细胞被药物Smok杀死,说一行中有多种适体对不同类型的蛋白质有不同的反应。理论上,这个电路可以包含任何基因,并且可以设计适体来识别任何蛋白质。通过颠倒这条线上的“线条”,使细胞不仅对现有的蛋白质作出反应,而且还对失去的蛋白质作出反应。加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室的系统和合成生物学家亚当·阿金(Adam Akin)表示,新技术是灵活性的突破。其他研究倾向于在细胞信号的使用中作为定制工程的一次性,而Smok的细胞系可以用于不同类型的细胞,以开发更广泛的生物学途径.Smok认为细胞破坏电路将不得不再等几年才能用于临床,但与其他实验疗法相结合,它们最终能够控制体内的作用和时机,例如,可以通过引导多能干细胞分化成其所需的组织给体内的蛋白质痕迹,或者让特定的杀伤细胞免疫细胞系受到保护,免受健康细胞侵害。

您可能还会对下面的文章感兴趣: