合成生物學一大技術難題被攻克

　　美國麻省理工學院(MIT)官網14日發布公告稱，該校研究團隊攻克了合成生物學的一大技術難題：將不同遺傳線路分隔在單個人工合成細胞內，以阻止它們相互干擾，從而可串聯成更加復雜的遺傳線路，合成更加復雜的藥物分子。這一新方法可以幫助研究人員設計出全新遺傳線路，并有助于揭開地球生命早期起源之謎。

　　研究團隊在《自然·化學》雜志上發表論文稱，他們將遺傳線路包裹在脂質體液滴中，這些脂質體擁有與細胞膜非常相似的脂肪膜，可扮演人工細胞的角色，除了能識別DNA和合成蛋白質外，沒有其他任何細胞功能。該校生物工程兼腦認知科學副教授愛德華·博伊頓表示：“脂質體在遺傳線路間筑起一道‘墻’，使它們不能相互交流，即使‘住’在同一個細胞工廠也不會相互干擾。”

　　研究團隊還證明，該方法可用來生成包含不同生物體遺傳線路的復雜線路。他們將含細菌遺傳線路的人工細胞暴露在茶堿分子中，誘導多西環素分子(一種治療上呼吸道感染的藥物)離開脂質體，并進入含哺乳動物遺傳線路的脂質體中，多環西素在此會激活遺傳物質生成熒光蛋白——熒光素酶。博伊頓解釋道：“細菌遺傳物質與哺乳動物遺傳物質組成的混合線路系統中，細菌線路就像計算機程序，而哺乳動物線路更像工廠，兩者結合后通過感應腦細胞或其他細胞發出的分子信號，可生成抗體等復雜生物藥物。”

　　研究人員還將一種名叫“SNAREs”的蛋白質插入脂質體的脂肪膜表面，不同脂質體通過這些表面蛋白鍵合而融合在一起。抓住調控這些脂質體的融合時機，就能讓它們生成的分子結合成想要的最終產品。

　　博伊頓表示，他們的合成細胞方法不僅能幫助合成生物學研究改進現有方法，還能用來模擬地球早期生物的行為特性，幫助建立地球生物的物理環境，從而有助于在太陽系和其他星系尋找生命跡象。