藥物生產(chǎn)細(xì)菌可能與合成生物學(xué)的突破

由于華威大學(xué)和薩里大學(xué)利用工程學(xué)原理對合成生物學(xué)進(jìn)行了突破性的研究，細(xì)菌可以被編程為有效地生產(chǎn)藥物。由沃里克工程學(xué)院的華威綜合生物學(xué)中心和薩里大學(xué)健康與醫(yī)學(xué)科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)，新研究發(fā)現(xiàn)了如何動態(tài)管理工程細(xì)胞內(nèi)部必需資源的分配 -推動綜合編程的潛力細(xì)胞對抗疾病和生產(chǎn)新藥。

研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法來有效地控制核糖體的分布 - 細(xì)胞內(nèi)的微觀'工廠'構(gòu)建蛋白質(zhì)，使細(xì)胞保持活力和功能 - 合成電路和宿主細(xì)胞。

可以將合成電路添加到細(xì)胞中以增強(qiáng)它們并使它們執(zhí)行定制功能 - 為醫(yī)療保健和藥物的未來提供巨大的新可能性，包括特別編程生產(chǎn)新型抗生素和其他有用化合物的細(xì)胞的潛力。

細(xì)胞僅具有有限量的核糖體，并且插入電路的合成電路和宿主細(xì)胞都競爭這種有限的資源池。至關(guān)重要的是，兩者都有足夠的核糖體，因此它們可以存活，繁殖和繁殖。如果沒有足夠的核糖體，電路就會失效，或者細(xì)胞會死亡 - 或兩者兼而有之。

利用通常用于飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)的反饋控制回路的工程原理，研究人員開發(fā)并演示了一種獨(dú)特的系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以動態(tài)分布核糖體 - 因此，當(dāng)合成回路需要更多的核糖體才能正常運(yùn)行時，分配給它，少分配給宿主細(xì)胞，反之亦然。

華威大學(xué)綜合合成生物學(xué)中心(WISB)華威大學(xué)工程學(xué)院生物工程教授Declan Bates評論道：

“合成生物學(xué)是關(guān)于讓細(xì)胞更容易設(shè)計，以便我們能夠解決當(dāng)今我們面臨的許多最重要的挑戰(zhàn) - 從制造新的藥物和療法到尋找新的生物燃料和材料。在這個項目中看到一個工程理念是非常令人興奮的。，在計算機(jī)上開發(fā)，在實驗室中建造并在活細(xì)胞內(nèi)工作。“

JoséJiménez，薩里大學(xué)健康與醫(yī)學(xué)科學(xué)院合成生物學(xué)講師：

“選擇性操縱細(xì)胞功能的最終目標(biāo)，如在本項目中進(jìn)行的操作，就是要了解生物學(xué)本身的基本原理。通過了解細(xì)胞如何運(yùn)作和測試它們發(fā)展的制約因素，我們可以想出辦法。工程細(xì)胞更有效地應(yīng)用于生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用“

核糖體存在于細(xì)胞內(nèi)，并在細(xì)胞功能需要時構(gòu)建蛋白質(zhì)。當(dāng)一個細(xì)胞需要蛋白質(zhì)時，細(xì)胞核會產(chǎn)生mRNA，然后將其送到核糖體中 - 然后核糖體通過將正確的氨基酸鍵合在一起來合成必需的蛋白質(zhì)。

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