MIT科学家在细胞外人造基因通路，设计灵活生物功能

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这种方法也使不同生物体内的回路可以相互联系，比如细菌和哺乳动物。

研究者用茶碱（一种类似咖啡因的药物）进行了演示。细菌体内的回路响应茶碱后，触发另一种分子——强力霉素离开原有的脂质体进入新的、含有哺乳动物基因回路的脂质体。在新的脂质体中，强力霉素激活合成发光蛋白——荧光素酶的级联反应。

这种方法经过改造可以用来合成生物药物，比如大脑或者其他细胞分泌某些小分子，级联刺激抗体尝试。

博伊登表示：“可以把细菌的回路想象成写电脑程序，把哺乳动物中的回路想象成工厂 工厂 （工厂指一个接口（哺乳动物的回路），不同的类（细菌回路）接入接口后，可以实现实现特定功能）。我们可以把细菌的回路和哺乳动物的回路工厂融合在一个特殊的杂交体系中。”

研究人员同样设计了在可控条件下能够彼此融合的脂质体。这种脂质体膜上有SNARE蛋白，SNARE蛋白可以识别不同脂质体表面的蛋白质，使脂质体融合。通过控制融合的时机，我们可以把生产不同分子的脂质体组装在一起。当细胞融合时，这些分子也组合在一起，产生最终的产物。

更加模块化

研究人员相信，这种方法适用于目前合成生物学应用的所有领域，同时使科学家们重新考虑之前因为基因回路之间干扰不得不放弃的一些潜在应用研究。

博伊登表示，“这项研究并不是针对某种特定的应用。最根本的问题是我们能否把这些回路模块化。仅仅把各种分子乱堆在细胞里，可能不能共存或者产生毒性。在这些反应中建一堵墙可以让它们恰当地交流，这将十分有用”。

明尼苏达大学物理系副教授文森特•诺爱洛克斯（Vincent Noireaux）把MIT这项研究称作“一种了解生物系统工作原理的独特方法”。

没有参与这项研究的Noireaux表示，“这种不依赖细胞的表达体系存在多种优势：技术上它只需要进行简单快速的克隆，我们可以像活细胞一样把信息传递和生物功能联系在一起，此外单独研究一种基因可以避免其他基因的干扰。”

这种方法同样可以帮助科学家们探究几十亿年前的早期细胞的进化方式。通过把简单的回路组装在脂质体中，研究者可以探究细菌是如何获得感受环境变化、响应刺激、繁殖等能力。

阿达马拉表示，“这种方法可以用来模拟早期生命体的行为和性质，也可以让我们确定类似地球上的生命形成的物理界限确定类似地球的生命产生所需的物理条件，帮助我们探索外星生命。”。

翻译：Fawzia

参考：MIT NEWS

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