在一項最新研究中，美國北卡羅來納大學(xué)教堂山分?？茖W(xué)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(xué)、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)表于近日的《自然·化學(xué)》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(xué)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(xué)家能夠“復(fù)制”大自然的功能，還可制造出超越生物學(xué)的新材料，有望給生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域帶來重大變革。
圖片來源|東西南北雜志社
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