擁有DNA的人造細胞支架合成

合成細胞支架的構建過程。圖片來源：北卡羅來納大學教堂山分校

科技日報北京4月25日電 （記者劉霞）在一項最新研究中，美國北卡羅來納大學教堂山分校科學家通過操縱生命的重要組成部分DNA和蛋白質，在創造出類似人體細胞的人造細胞技術上實現了突破。這一成果對再生醫學、藥物輸送和診斷工具等領域具有重要意義。相關論文發表于23日的《自然·化學》雜志。

研究人員表示，利用這項成果還可能研制出對環境變化做出動態反應的織物或組織。

細胞和組織的主要成分是蛋白質，這些蛋白質聚集在一起執行各種功能，構建生物結構。蛋白質對形成細胞支架不可或缺。沒有細胞支架，細胞的結構和功能可能受到影響。

新研究在不使用天然蛋白質的情況下，借助新的可編程肽—DNA技術，指導蛋白質的構建塊肽和遺傳物質共同形成細胞支架。這些細胞支架可改變形狀并對周圍環境作出反應。

研究人員解釋說，DNA通常不會出現在細胞支架內，他們對DNA序列進行了重新編程，使其成為一種建筑材料，將肽結合在一起，形成細胞支架。以這種方式對DNA進行編程意味著科學家可創造具有特定功能的新細胞，甚至可以微調細胞對外部壓力的反應。雖然活細胞比合成細胞更復雜，但它們也更容易受到惡劣環境（如高溫）的影響。而合成細胞即使在50℃下也很穩定，這為在通常不適合人類生活的環境中制造擁有非凡能力的細胞開辟了可能性。

研究團隊認為，這項研究有助于人們理解生命。合成細胞技術不僅讓科學家能夠“復制”大自然的功能，還可制造出超越生物學的新材料，有望給生物技術和醫學等領域帶來重大變革。