重磅！科学家开发出可编程活细胞的新型平台 有望成功破解细胞功能

　　2017年4月6日 讯 /--人类机体由数万亿个细胞组成，微型计算机能够通过接受来自外部环境的信号来完成多种复杂的行为；如今合成生物学家们就能够对活细胞进行工程化操作来通过将其基因转变成为可编程的回路从而实现对细胞的控制；近日一项刊登在国际杂志nature 上的研究报告中，来自波士顿大学的研究人员通过研究提出了一种新型的简化平台，这种平台能够更加快速有效地对哺乳动物细胞进行靶向作用，并且将其编程为一种特殊的遗传回路。

　　研究者wilson wong教授说道，合成生物学家们试图去解决的问题就是我们如何让细胞制定决策并且设计一种新型策略来使得这种决策成为我们所要的那种；基于特殊的遗传回路，我们利用了一种完全不同的设计方法开发出了一种新型框架，来对特殊的细胞类型进行靶向作用，并且使其能够完成不同类型的计算，最终或许就能够用来设计新方法来促进组织工程学、干细胞研究以及诊断领域的创新性研究。

　　从历史学上来讲，对遗传回路进行工程化操作的灵感来自于电子电路设计，而遗传回路能够利用转录因子遵循相类似的方法，但实际上这其中存在很多困难，因为研究者很难预测一种全新的遗传代码，而对哺乳动物细胞进行研究或许也是一项非常棘手的工作，因为哺乳动物的细胞是一个多变的环境，其能够表现出高度复杂的行为。

　　这项最新研究中，研究者wong利用dna重组酶进行研究，这种酶类能够切割并且黏贴dna序列片段，从而就能够允许对细胞和其行为进行更多的靶向性操作，研究者所开发的平台名为“blade”（通过dna切割进行的布尔逻辑和运算），其指的是细胞被重编程所利用的计算机语言，以及被重编程后所实现的计算结果；这种新型平台能够帮助研究者在一种流线型的设备上利用不同的信号或输入语言来控制输出或细胞的行为。

　　研究者benjamin指出，从本质上来讲，在平台blade的帮助下，我们就可以在哺乳动物细胞中完成任意组合的计算，虽然在当前的研究中我们无法构建出所需的细胞特殊行为，但我们想要阐明的是，利用该平台我们就能够构建出所需要的回路来实现所要寻找的细胞行为。这项研究中，研究人员利用blade平台成功构建出了100多个回路样本，weinberg表示，研究者们能够有意识地构建出具有复杂功能的复杂回路来阐明这种设计的可能性，其中就包括对人类细胞编程来添加或者减少细胞的数量，目前我们已经将设计计划上传到了一个开放的在线资源库中，以便其他研究者能够下载该工具在其研究中进行使用；后期研究者将会继续优化该技术，并且插入某些软件程序使得该平台更加便于使用，同时他们还计划利用该平台深入探索其在医疗诊断领域的应用。

　　最后研究者wong说道，在blade平台被开发之前，任何一个回路都需要花费多年来构建，为了使其能够功能化运行，我们还需要利用反复试验法来确保其能够按照我们的想法“工作”； 研究者wong从事合成生物学研究已经15年了，他从未看到过能够利用该平台进行第一次尝试就能够构建出一种复杂的回路，基于该研究结果，本文的研究者们非常激动，后期他们还希望进行更为深入的研究来继续利用blade平台进行更为深入的探索研究。