如何滿足細(xì)菌工廠的需求
由于布里斯托大學(xué)的研究,對(duì)細(xì)菌資源的爭奪即將結(jié)束。該研究描述了一種模擬細(xì)菌生產(chǎn)力的新方法,該細(xì)菌用作小型工廠,用于生產(chǎn)有價(jià)值的生物成分,如胰島素或新的人工蛋白。由于沒有提供額外的資源,這些細(xì)菌“工廠”必須決定制造新蛋白質(zhì)還是為自己的生存而制造蛋白質(zhì)。托馬斯Gorochowski博士BrisSynBio(一BBSRC / EPSRC資助的合成生物學(xué)研究中心在布里斯托爾大學(xué))和他的同事已經(jīng)創(chuàng)建了對(duì)資源的預(yù)測(cè),這一沖突,并建議了一個(gè)數(shù)學(xué)模型蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)師如何讓這些微型工廠更有效地生產(chǎn)。
合成生物學(xué)是一門新興學(xué)科,它將工程師和生物學(xué)家聚集在一起,生產(chǎn)用于醫(yī)藥和生物燃料的生物結(jié)構(gòu)。這些科學(xué)家正在使用細(xì)胞中的天然構(gòu)建塊來設(shè)計(jì)新的生物結(jié)構(gòu),稱為合成蛋白質(zhì)。
設(shè)計(jì)這些新蛋白質(zhì)已經(jīng)足夠困難,但考慮到必須生產(chǎn)它們的細(xì)菌工廠更難。通過制造額外的蛋白質(zhì)來消耗資源,細(xì)菌難以生長和發(fā)揮作用。
Gorochowski博士說:“生物工程利用細(xì)胞的原生機(jī)器以清潔和可持續(xù)的方式生產(chǎn)生物產(chǎn)品和材料。但是,確保我們了解這些需求的額外負(fù)擔(dān)對(duì)于確保最大效率至關(guān)重要。”他的新模型突出了細(xì)菌產(chǎn)生這種額外材料所面臨的沖突,提供了解決問題的方法,并能夠更有效地生產(chǎn)重要的合成蛋白質(zhì)。以前的模型加載了復(fù)雜因素,但這種新方法使得通過一些易于測(cè)量的參數(shù)更容易進(jìn)行精確預(yù)測(cè)。
Gorochowski博士說:“令人驚訝的簡單規(guī)則可用于預(yù)測(cè)細(xì)胞如何反應(yīng)。”
他簡單的數(shù)學(xué)模型將幫助這些合成結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者考慮到資源爭奪戰(zhàn),從而產(chǎn)生減少細(xì)菌工廠負(fù)擔(dān)的設(shè)計(jì)。
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