據(jù)美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)網(wǎng)站3月28日報(bào)道，美國斯坦福大學(xué)的生物工程團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種基因器件,，可在個(gè)體活細(xì)胞中像晶體管一樣起作用,，從而將計(jì)算從機(jī)械和電子帶入到生物學(xué)活細(xì)胞領(lǐng)域。研究團(tuán)隊(duì)在28日出版的《科學(xué)》雜志上詳細(xì)描述了這種由遺傳物質(zhì)DNA（脫氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）制成的生物晶體管,，并稱之為“轉(zhuǎn)錄器”。

論文第一作者,、生物工程博士后杰羅姆·博內(nèi)特表示,，與晶體管和電子器件相類似，轉(zhuǎn)錄器是對基因邏輯進(jìn)行放大的關(guān)鍵組成部分,。轉(zhuǎn)錄器的創(chuàng)建將允許工程師們在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行計(jì)算和記錄,。當(dāng)細(xì)胞暴露于某些外部刺激或環(huán)境因素，就能按需打開和關(guān)閉,。

在電子設(shè)備中,，晶體管控制電子沿著電路流動(dòng)。同樣地,，在生物設(shè)備中,，轉(zhuǎn)錄器控制特定蛋白——RNA聚合酶沿著DNA鏈的流動(dòng)。研究團(tuán)隊(duì)已利用該轉(zhuǎn)錄器創(chuàng)建出電子工程中熟知的邏輯門,。研究人員將這種以轉(zhuǎn)錄器為基礎(chǔ)的邏輯門稱為“布爾聚合酶邏輯”（BIL）門,。

所有的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)盡管存在外在差異，但都具有3個(gè)共同的基本功能：信息的存儲(chǔ),、傳輸和邏輯運(yùn)算,?；谵D(zhuǎn)錄器的門單獨(dú)并不能構(gòu)成一臺(tái)計(jì)算機(jī)，但它們是可在單個(gè)活細(xì)胞內(nèi)運(yùn)行的生物計(jì)算機(jī)的第三個(gè),、也是最后一個(gè)器件,。

在生物環(huán)境中，邏輯的可能性像在電子學(xué)中一樣是無限的,。研究人員可測試一個(gè)給定細(xì)胞是否接觸到任何數(shù)量的外部刺激,，如葡萄糖和咖啡因的存在。BIL門將決定是否將這些信息進(jìn)行存儲(chǔ),，如此即可簡單地識別出細(xì)胞是否與外部刺激接觸,。同樣，在某些因素下,，也可告訴細(xì)胞開始或停止繁殖,。將BIL門與研究團(tuán)隊(duì)的生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，就有可能實(shí)現(xiàn)從細(xì)胞到細(xì)胞的遺傳信息交流,，從而協(xié)調(diào)一組細(xì)胞的行為,。

為了創(chuàng)建轉(zhuǎn)錄器和邏輯門，研究團(tuán)隊(duì)使用了經(jīng)過仔細(xì)校準(zhǔn)的酶組合,，其能控制RNA聚合酶沿著DNA鏈的流動(dòng),。DNA相當(dāng)于電線，RNA聚合酶相當(dāng)于電子,。對6個(gè)基本邏輯門的設(shè)計(jì)和構(gòu)建是基于2種絲氨酸重組酶的活性基礎(chǔ)之上的,。每個(gè)邏輯門由3個(gè)基因組成：2個(gè)為編碼輸入的基因，一個(gè)為輸出基因,，該基因含有不同的轉(zhuǎn)錄控制元件（啟動(dòng)子,，終止子），而這些轉(zhuǎn)錄控制元件在其側(cè)面上具有重組酶識別位點(diǎn),。

該轉(zhuǎn)錄器獲得了介于生物學(xué)晶體管和半導(dǎo)體晶體管之間的一些類似重要功能：信號放大,。聚合酶表達(dá)的微小變化，即可引起其他兩個(gè)基因表達(dá)的很大變化,。此一結(jié)果或?qū)⒊蔀闃?gòu)建更大,、更復(fù)雜基因電路的進(jìn)身之階。（馮衛(wèi)東）