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科学家开发新生物计算机 望助力癌症治疗

  • 来源:齐乐娱乐
  • 2017年04月06日 14:02
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  • http://upload.vodjk.com/2017/0406/1491458567446.jpg http://www.vodjk.com/news/keji/ 齐乐娱乐 http://www.vodjk.com 哺乳动物细胞 生物计算机 癌症治疗 波士顿大学 690
    近日,波士顿大学合成生物学家威尔森·黄带领的团队提出一种方法,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。他们希望新的编程技术有助于癌症治疗、按需生长可以替换受损身体部位的组织等。 一直以来,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,很多努力都失败了,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。问题是,这些转录因子都有细微的不稳定表现。 科学家开发新生物计算机 望助力癌症治疗 此次研究人员摒弃了转录因子,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,研究人员在常规细胞机器启动后,插入4个额外的DNA片段,其中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,从而成功稳定控制了DNA开关。 研究团队称,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。目前,该团队已经建立了113个不同的电路,成功率高达96.5%。进一步的演示证明,他们设计的人类细胞生物学样本系,使电路可以不同的输入组合方式运行16种不同的逻辑。 研究人员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,如产生胰岛素的β细胞或生成软骨的软骨细胞等。 虽然科学家已经能在基因组水平对DNA进行操作,设计病毒、再造器官似乎也并非难事,但功能层面上,仍限于重现细胞固有功能和轻度改造。
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