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      細(xì)胞像計(jì)算機(jī)一樣編程以對(duì)抗疾病
      
			
      
				2019-05-27 10:04:12
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      由于華威大學(xué)合成生物學(xué)的突破，細(xì)胞可以像計(jì)算機(jī)一樣進(jìn)行編程，以對(duì)抗癌癥，流感和其他嚴(yán)重疾病。在生命科學(xué)學(xué)院的Alfonso Jaramillo教授的帶領(lǐng)下，一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，人類，植物和動(dòng)物大量生產(chǎn)的常見分子 - 核糖核酸(RNA)可以通過遺傳工程改造，使科學(xué)家能夠?qū)ζ溥M(jìn)行編程。一個(gè)細(xì)胞。
      

      細(xì)胞像計(jì)算機(jī)一樣編程以對(duì)抗疾病
      

      除了對(duì)抗人類的疾病和傷害外，科學(xué)家還可以利用這種技術(shù)控制植物細(xì)胞，扭轉(zhuǎn)環(huán)境和農(nóng)業(yè)問題，使植物更能抵御疾病和害蟲。
      

      RNA在細(xì)胞中攜帶蛋白質(zhì)和DNA之間的信息，Jaramillo教授已經(jīng)證明，這些分子可以生成并組織成量身定制的命令序列 - 類似于計(jì)算機(jī)軟件的代碼 - 將特定指令提供給細(xì)胞，編程它們做什么我們想要。
      

      Jaramillo教授認(rèn)為，就像經(jīng)典的圖靈計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣，細(xì)胞能夠處理和響應(yīng)輸入主系統(tǒng)的指令和代碼。
      

      與在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的軟件或移動(dòng)設(shè)備上的應(yīng)用程序類似，可以創(chuàng)建許多不同的RNA序列，使細(xì)胞具有“虛擬機(jī)”，能夠解釋通用的RNA語(yǔ)言，并執(zhí)行特定的操作來解決不同的疾病或問題。
      

      這將允許一種新型的個(gè)性化和有效的醫(yī)療保健，允許我們將一系列動(dòng)作“下載”到細(xì)胞中，指導(dǎo)它們執(zhí)行RNA中編碼的復(fù)雜決策。
      

      研究人員通過首先在計(jì)算機(jī)上模擬所有可能的RNA序列相互作用，然后構(gòu)建編碼最佳RNA設(shè)計(jì)的DNA，在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)細(xì)菌細(xì)胞進(jìn)行驗(yàn)證，從而完成了他們的發(fā)明。
      

      在誘導(dǎo)細(xì)菌細(xì)胞產(chǎn)生基因工程RNA序列后，研究人員觀察到他們根據(jù)RNA程序改變了細(xì)胞的基因表達(dá) - 證明細(xì)胞可以用預(yù)定義的RNA命令編程，以一種方式電腦的微處理器。
      

      華威綜合生物學(xué)中心的Alfonso Jaramillo教授評(píng)論道：
      

      “RNA分子以可預(yù)測(cè)的方式與其他構(gòu)象相互作用的能力使我們能夠設(shè)計(jì)出分子開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，可以處理RNA中編碼的任意順序。
      

      “在過去一年中，我的團(tuán)隊(duì)一直在開發(fā)方法，使RNA能夠感知環(huán)境，進(jìn)行算術(shù)計(jì)算并控制基因表達(dá)而不依賴蛋白質(zhì)，這使得該系統(tǒng)在所有生命王國(guó)中都具有普遍性。
      

      “細(xì)胞可以讀取RNA'軟件'來執(zhí)行編碼任務(wù)，這可能使細(xì)胞檢測(cè)到異常狀態(tài)，感染或觸發(fā)發(fā)育程序。”
      
			

			
        
      
			
      
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