擁有DNA的人造細胞支架合成
劉霞
在一項最新研究中，美國北卡羅來納大學教堂山分校科學家通過操縱生命的重要組成部分DNA和蛋白質(zhì)，在創(chuàng)造出類似人體細胞的人造細胞技術(shù)上實現(xiàn)了突破。這一成果對再生醫(yī)學、藥物輸送和診斷工具等領(lǐng)域具有重要意義。相關(guān)論文發(fā)表于23日的《自然·化學》雜志。
研究人員表示，利用這項成果還可能研制出對環(huán)境變化做出動態(tài)反應(yīng)的織物或組織。
細胞和組織的主要成分是蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)聚集在一起執(zhí)行各種功能，構(gòu)建生物結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)對形成細胞支架不可或缺。沒有細胞支架，細胞的結(jié)構(gòu)和功能可能受到影響。
新研究在不使用天然蛋白質(zhì)的情況下，借助新的可編程肽—DNA技術(shù)，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的構(gòu)建塊肽和遺傳物質(zhì)共同形成細胞支架。這些細胞支架可改變形狀并對周圍環(huán)境作出反應(yīng)。
研究人員解釋說，DNA通常不會出現(xiàn)在細胞支架內(nèi)，他們對DNA序列進行了重新編程，使其成為一種建筑材料，將肽結(jié)合在一起，形成細胞支架。以這種方式對DNA進行編程意味著科學家可創(chuàng)造具有特定功能的新細胞，甚至可以微調(diào)細胞對外部壓力的反應(yīng)。雖然活細胞比合成細胞更復(fù)雜，但它們也更容易受到惡劣環(huán)境（如高溫）的影響。而合成細胞即使在50℃下也很穩(wěn)定，這為在通常不適合人類生活的環(huán)境中制造擁有非凡能力的細胞開辟了可能性。
研究團隊認為，這項研究有助于人們理解生命。合成細胞技術(shù)不僅讓科學家能夠“復(fù)制”大自然的功能，還可制造出超越生物學的新材料，有望給生物技術(shù)和醫(yī)學等領(lǐng)域帶來重大變革。
