在一項(xiàng)最新研究中，美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校科學(xué)家通過(guò)操縱生命的重要組成部分DNA和蛋白質(zhì)，在創(chuàng)造出類似人體細(xì)胞的人造細(xì)胞技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破。這一成果對(duì)再生醫(yī)學(xué)、藥物輸送和診斷工具等領(lǐng)域具有重要意義。相關(guān)論文發(fā)表于近日的《自然·化學(xué)》雜志。
研究人員表示，利用這項(xiàng)成果還可能研制出對(duì)環(huán)境變化做出動(dòng)態(tài)反應(yīng)的織物或組織。
細(xì)胞和組織的主要成分是蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)聚集在一起執(zhí)行各種功能，構(gòu)建生物結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)對(duì)形成細(xì)胞支架不可或缺。沒有細(xì)胞支架，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能可能受到影響。
新研究在不使用天然蛋白質(zhì)的情況下，借助新的可編程肽—DNA技術(shù)，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的構(gòu)建塊肽和遺傳物質(zhì)共同形成細(xì)胞支架。這些細(xì)胞支架可改變形狀并對(duì)周圍環(huán)境作出反應(yīng)。
研究人員解釋說(shuō)，DNA通常不會(huì)出現(xiàn)在細(xì)胞支架內(nèi)，他們對(duì)DNA序列進(jìn)行了重新編程，使其成為一種建筑材料，將肽結(jié)合在一起，形成細(xì)胞支架。以這種方式對(duì)DNA進(jìn)行編程意味著科學(xué)家可創(chuàng)造具有特定功能的新細(xì)胞，甚至可以微調(diào)細(xì)胞對(duì)外部壓力的反應(yīng)。雖然活細(xì)胞比合成細(xì)胞更復(fù)雜，但它們也更容易受到惡劣環(huán)境（如高溫）的影響。而合成細(xì)胞即使在50℃下也很穩(wěn)定，這為在通常不適合人類生活的環(huán)境中制造擁有非凡能力的細(xì)胞開辟了可能性。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這項(xiàng)研究有助于人們理解生命。合成細(xì)胞技術(shù)不僅讓科學(xué)家能夠“復(fù)制”大自然的功能，還可制造出超越生物學(xué)的新材料，有望給生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域帶來(lái)重大變革。
圖片來(lái)源|東西南北雜志社
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