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新生物“電線”可制造復(fù)雜生物機(jī)器
新生物“電線”可制造復(fù)雜生物機(jī)器
新生物“電線”可制造復(fù)雜生物機(jī)器
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)3月20日（北京時間）報道，英國科學(xué)家研制出一種新的生物“電線”，可以將酵母菌的DNA有效地連接在一起，新方法有助于科學(xué)家制造出更復(fù)雜的微型生物機(jī)器。研究論文發(fā)表在3月19日出版的《公共科學(xué)圖書館·綜合》雜志上。
帝國理工學(xué)院合成生物學(xué)和創(chuàng)新中心的科學(xué)家展示了這種制造生物“電線”的新方式。他們修改了一個基于蛋白質(zhì)的名為轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物（TALEffectors）的技術(shù)，讓該效應(yīng)物制造出一種行為特征類似于電子設(shè)備中電線的轉(zhuǎn)錄激活因子蛋白。研究人員表示，新生物“電線”的優(yōu)勢在于，其能夠被重復(fù)編程，這意味著它們能將很多基于DNA的元件連接在一起而不會導(dǎo)致設(shè)備“短路”，因此，有潛力讓DNA組件之間連接數(shù)十億次。科學(xué)家們此前研制出的這類“電線”所連接DNA數(shù)量有限，因此，不能用來組成復(fù)雜的生物機(jī)器。
該研究團(tuán)隊還研發(fā)出很多名為“啟動子”的基礎(chǔ)DNA元件，利用這些“啟動子”，可對酵母菌進(jìn)行重新編程以使其執(zhí)行不同任務(wù)。
該研究的合作者湯姆·伊萊斯表示：“新進(jìn)展為以酵母菌為研究對象的生物工程師提供了一個有價值的新式工具箱。從葡萄栽培技術(shù)到制造面包，幾千年來，人類一直使用酵母菌來讓社會變得更加富足。我們的新研究將促進(jìn)使用酵母菌制造出更復(fù)雜生物機(jī)器這一領(lǐng)域的大力發(fā)展。這些迷你型生物機(jī)器可用于環(huán)境監(jiān)測、清潔燃料的制造等，會讓我們的生活變得更美好。”
該論文的*作者、帝國理工大學(xué)合成生物和創(chuàng)新中心的本杰明·博能特說：“我們讓酵母菌重新通電的新方法為研制出更復(fù)雜的生物設(shè)備打開了大門，未來，我們也可借此對細(xì)胞編程讓其完成由計算機(jī)執(zhí)行的任務(wù)。”
該合成生物學(xué)和創(chuàng)新研究中心的聯(lián)合主任理查德·凱特尼補(bǔ)充道：“新研究真正讓我們朝用酵母菌研發(fā)出更多復(fù)雜的生物機(jī)器邁進(jìn)了一大步，這將帶領(lǐng)我們進(jìn)入一個新時代，在這個時代，生物機(jī)器能改進(jìn)我們的健康狀態(tài)、改善我們生活和休閑方式。”
該中心的另一位聯(lián)合主任保羅·弗里蒙特得出結(jié)論說：“這種用酵母菌組裝特定生物零件的新方法將很快為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界所運用。”
總編輯圈點
21世紀(jì)曾被認(rèn)為是生物學(xué)的世紀(jì)。的確，我們身處一個生物機(jī)器開始繁榮的年代。就好像20世紀(jì)下半葉陸續(xù)發(fā)明了各種計算機(jī)元件，生物機(jī)器的諸多基本元件正在被發(fā)掘和嘗試。借助它們，自然的秩序就可以整合進(jìn)機(jī)器里。TALE技術(shù)出現(xiàn)不到兩年，已經(jīng)被看做組裝基因的佳手段之一，并在去年被《自然》雜志評為“年度技術(shù)”。隨著對它的一系列拓展和改進(jìn)，其威力或許會很快體現(xiàn)出來復(fù)雜的實用性生物機(jī)器。