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合成生物学医学提供了一个对未来的愿景,细胞可以被对抗癌症和糖尿病等疾病。要实现这一目标,科学家们用病毒感染和新的属性转移到细胞,所以他们的行为以某种方式。但是没有一个可靠的方法,以确保所有的细胞都以同样的方式,即使他们不是感染uniformly-until现在。
上周发表在《自然》杂志上的一篇论文中生物技术、东北大学特聘教授爱德华多·桑塔格和他的同事们描述一个小说合成生物学给研究者更多的技术控制比以往的过程。
“这让我们接近的目标设计可靠、健壮的干预措施使用合成生物学和基因工程,“桑塔格说,持有共同任命电气和计算机工程与生物工程学系。本报告由他与合成生物学中心的克里斯托弗·沃伊特和托马斯Segall-Shapiro麻省理工学院的技术。
科学家感兴趣的是使用合成生物学开发治疗各种各样的疾病。例如,1型糖尿病是一种自身免疫性疾病造成的身体的错误地破坏β细胞产生胰岛素。如果我们可以工程师细胞跟踪自己和分裂时产生更多的细胞人口减少?
桑塔格说,这是一个理论的例子,但它说明了合成生物学的潜在力量。在这些干预措施可以实现之前,科学家们必须掌握他们插入细胞的控制电路。
“这就像恒温器”,桑塔格说。“如果房间太热,它会打开空调。如果天气太冷,可能会打开加热。有一个反馈机制,调节温度。以同样的方式,您可以构建电路来调节细胞中的东西。”
插入一个控制电路进入细胞,科学家们用病毒作为一个向量。问题是细胞被感染高度可变的方式,使他们产生的基因表达非常难以预测。
“如果你播种,你不想要太多的植物在一个地方,你想要一切都是均匀分布的,“桑塔格说。这正是他的新方法允许。当病毒插入细胞时,细胞内的基因达到另一个和自我调节所产生的行为是相同的,就像感染已经扩散得更加均匀。
这项工作是合成的一个重要发展生物学Wilson Wong说,波士顿大学生物医学工程研究员他并没有参与这项研究。黄关注细胞immunotherapy-the利用人体自身的免疫系统目标和抵抗疾病。“它使杰出的控制基因表达无论拷贝数变异,”王解释说,他指的是感染细胞的分布。“这种水平的控制是非常惊人的。我期待尝试这种类型的设计在人类T细胞”。
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