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      生物工程團隊的“循環(huán)”工作可能有益于基因治療
      
			
      
				2019-04-26 10:38:52
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      德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校的研究人員利用活細(xì)胞材料設(shè)計了遺傳“回路”，以便更好地了解蛋白質(zhì)的功能，目的是進行改進。
      

      生物工程團隊的“循環(huán)”工作可能有益于基因治療
      

      生物工程研究生Tyler Quarton和Erik Jonsson工程與計算機科學(xué)學(xué)院生物工程副教授Leonidas Bleris博士表示，他們希望他們在系統(tǒng)生物學(xué)和應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)表的研究成果對合成生物學(xué)和基因治療。
      

      遺傳交響曲
      

      每個活細(xì)胞都含有基因匯編，作為細(xì)胞內(nèi)所有生物活動的藍(lán)圖。Bleris通過比較基因與音樂家來解釋這個系統(tǒng)。他們的集體表達(dá)創(chuàng)造了一種基因交響樂，可以調(diào)用多種細(xì)胞情緒，在適當(dāng)?shù)臅r候平息或激發(fā)細(xì)胞。延伸這個類比，這個交響樂的指揮，配備揮動的指揮棒，如果他們開始播放太大聲，可以使個人或整個部分安靜。
      

      在遺傳背景下，將這種寂靜的姿態(tài)視為小的非編碼RNA分子的表達(dá)，稱為microRNA。它們負(fù)責(zé)基因表達(dá)的微調(diào) - 這導(dǎo)致諸如蛋白質(zhì)通過抑制的輸出。MicroRNA是細(xì)胞發(fā)育和體內(nèi)平衡的不可或缺的組成部分。失火的微小RNA可以促進各種疾病的進展，包括癌癥。
      

      Quarton和Bleris通過將從各種生物體(包括人類，病毒和水母)中采集的遺傳物質(zhì)拼接在一起，設(shè)計出一種基于microRNA的定制系統(tǒng)。他們的計劃是將該系統(tǒng)置于人體細(xì)胞內(nèi)并利用其輸出來分析microRNA的細(xì)微差別。
      

      “我們在個體細(xì)胞中構(gòu)建了能夠詳細(xì)說明microRNA抑制在不同生物環(huán)境中如何變化的遺傳回路，”Quarton說。
      

      潛在的應(yīng)用
      

      Quarton表示，他希望他們的研究能夠影響將來用于個性化醫(yī)療和基因治療的遺傳電路設(shè)計?；蛑委熒婕皩⒄９δ艿幕蛞浦驳郊?xì)胞中以替換缺失或受損的物質(zhì)以糾正遺傳疾病。
      

      Quarton的背景是物理學(xué)。他使用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)來創(chuàng)建其他科學(xué)家在開發(fā)自己的系統(tǒng)時可以使用的簡單模型。
      

      “這些模型可以幫助其他研究人員嘗試?yán)斫饣蚴褂胢icroRNA，”他說。“通過在合成生物學(xué)中使用數(shù)學(xué)和物理原理，我們發(fā)現(xiàn)了microRNA的特定屬性，可用于未來的靶向和智能治療應(yīng)用。”
      

      他還說，這項研究可以揭示自然遺傳冗余和microRNA不在生理水平的其他疾病。
      

      “合成生物學(xué)對于基因治療應(yīng)用很重要，我們的方法可能有助于在未來建立更強大和可靠的治療方法，”Bleris說。
      
			

			
        
      
			
      
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