新工具通過電子開關控制基因表達

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【大紀元2022年05月09日訊】(大紀元記者李少維編譯報導)英國倫敦帝國學院(Imperial College London)的研究人員開發了一套新方法,通過增加和移除電子即可準確地控制基因是否得到表達。

研究稱,這個新方法也有助於控制植入人體內的醫療設備,或是控制用於製造特定藥物和化合物的大型生化反應設備。現在,很多這類的植入設備或治療技術用於啓動特定生物反應的刺激物,有的無法穿透材料,有的對人體具有毒性。這份研究找到的電子刺激方式,很可能是一個很好的解決方案。

基因表達是基因被「激活」後生成特定生物分子的過程。很多生物體的基因表達過程都是通過DNA上稱為啟動子(promoter)的區域進行控制。一些啓動子,比如誘導型啓動子,對多種刺激物產生反應,例如光、化學物質和溫度等。

而這份研究找到了新的刺激方法——通過電子控制基因的表達,這開啓了一個全新的研究領域。

研究稱,以前其它研究也進行過嘗試,但是準確度不夠,導致應用面很受限。他們所發明的這套全新的「電遺傳系統」,第一次在細菌上實現了準確的基因表達控制。

研究者之一約書亞·勞倫斯(Joshua Lawrence)說:「合成生物技術的一個難題是,生物系統比人造系統難以控制。如果我們想要一個細胞在特定的時間點生成一種特定的化合物,我們不能(像控制人造系統那樣)在電腦裡面更改一個設置而實現,我們必須增加一種化合物或改變光線條件。」

「我們開發的這個工具給予研究人員用電子信號控制基因表達的能力,而且不會破壞(生物)系統的功能。希望隨著這種技術的改進,將來我們只要按動一個開關,就能實現對生物系統的控制。」

這份研究5月4日發表於《科學》(Science)的子刊《科學進展》(Science Advances)。◇

責任編輯:葉紫微

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