可编程的人的细胞

专家合成生物学家已开发出DNA模块的执行逻辑运在生活的细胞。 这些"遗传电路",可用于追踪的最重要的时刻在生活的细胞或只有一个移动的遗传开关于改变她的命运。

合成生物学的是工作上移植的概念,从电子工程系到细胞生物学、治疗遗传功能,如电路组件。 为此,专家们在麻省理工学院发明了一套简单的基因模块,回应来信号相似,布尔逻辑路使用计算机。

"这些事态发展使我们能够创建可编程的细胞,具有作出决定的能力,使用在许多领域,"—所述的专家在合成生物学詹姆斯*柯林斯,谁是不参与的研究。 十多年前,他发明了遗传的"开关",它推动了发展合成生物学。 自那以后,主机计算线路,用于细胞,包括一个简单的反,是由科林斯和他的同事在2009年。

但要使其真正的精确技术学科,需要移动到解决,这会给能力的程序细胞的大规模,说专家在合成生物学的蒂莫西*鲁谁是作者的最近的一项研究。 "我们希望表明,它能够拼凑出一系列的简单的部件和要解决的许多逻辑功能,"科学家说的。





        圆形的逻辑

逻辑模块的蒂莫西*卢基于质粒圆形的DNA链的安置在细菌细胞的大肠杆菌,即大肠杆菌。 科学家们设计了16质粒每个两位数的逻辑功能提供的计算。 每个连接的包括刺激和限制性的DNA序列,这分别启动或停止转录基因。 此外,他们提供基因的输出信号编码绿色荧光蛋白质。

一个关键要素,该系统是使用酶重组酶,调整和重建的刺激和限制性的DNA序列,激活或者禁止他们。 换句话说,酶是重组酶进来的信号确定的时间阅读的基因与支出。

例如,一个电子门给出了一个积极的输出信号中只有当输入电。 在该版本的遗传基因的输出信号读只有当双边界的序列之间他和一个刺激的序列neytralizuya两个输入信号的形式酶重组酶的。

正如所指出由蒂莫西*鲁,尽管重组酶的类似过去使用的(例如,数据写入存储器DNA),目前的研究使得向前迈出的一步,在使用DNA过程中的计算。 "一旦你操纵DNA是一个监管元,即刺激或限制序列,它为我们提供了机会行使控制内的细胞。 只是这样的控制,并提供一个合乎逻辑的方案,"科学家说的。

独立研究人员称之为人为的模块中的数字长期储存的信息的DNA。 逻辑可以存储大量的数据,例如,信息上存在的细胞在两个不同的环境。

该系统具有其他优势。 改变是永久的,因为之后死亡的细胞有能力获取信息的DNA。 修改质被转移至少90代的细胞,这是一个很重要的一点生物学家正在获取关键信息有关的历史细胞。

该技术可用于生物技术。 使用这些"开关"生产商可能会增长细胞培养,在其关键基因关闭之前的那一刻激活的信号连接,例如,开始生产药物时的系统的可用性。 其他"开关"可以停止诉讼的时间达到了极限。

 

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