中國科技網(wǎng)訊 據(jù)物理學家組織網(wǎng)2月3日報道，美國杜克大學研究人員模仿人體細胞內(nèi)復雜的基因調(diào)控過程,，在實驗室造出一種人工系統(tǒng),，能再現(xiàn)多種蛋白質(zhì)是怎樣相互作用打開一個基因的。這種新系統(tǒng)能幫助那些基礎(chǔ)研究人員,，作為他們檢查基因“打開”或“關(guān)閉”效果的一種工具,，并為開發(fā)新的基因療法、促進合成生物學速生研究等領(lǐng)域帶來利益,。相關(guān)論文在線發(fā)表于最近的《自然·方法學》雜志上,。
人體細胞大約含有2萬個基因，會產(chǎn)生大量的蛋白質(zhì),，很多基因也會影響到其他基因的活動,。如能理解這些基因之間的相互作用，就能從整體上提高生物醫(yī)學研究水平。但在天然系統(tǒng)中,，基因之間的相互作用極其復雜,。研究人員介紹說，他們模仿這些作用,，造出了一些較簡單的基因網(wǎng)絡,，如能對其中每個組成部分實現(xiàn)精確控制，就可以用它們來實驗生物傳感,、生物計算,、再生療法，甚至作為更復雜的天然系統(tǒng)的模型,。
“人類基因不僅僅是打開或關(guān)閉那么簡單,，它們可以在大范圍里不同程度地被激活。天然基因是由許多蛋白質(zhì)相互作用來調(diào)控的,，因此在同一生物系統(tǒng)內(nèi)也會產(chǎn)生不同的結(jié)果,。”杜克大學普拉特工程學院生物醫(yī)學工程副教授查爾斯·杰斯拜奇解釋說,，在他們設計的人工系統(tǒng)中,，用一種蛋白質(zhì)來控制基因的活性水平,?！拔覀儭陨隙隆胤治隽颂烊坏幕蚓W(wǎng)絡，開發(fā)出一種‘自下而上’的方法,，能模擬多種蛋白質(zhì)是怎樣通過復雜的相互作用來調(diào)控一個基因的,。這種方法與一般的遺傳學方法不同，讓我們能打開細胞內(nèi)部的基因,，深入到以往無法觸及的水平,。”
指導該實驗的高級研究員帕布羅·皮爾茲-佩內(nèi)拉說：“目前我們對天然基因調(diào)控的基本機制還知之甚少,，新系統(tǒng)可以作為一種強有力的探測工具,，進一步推動合成生物學發(fā)展，提高對哺乳動物的生物編程能力,?！?/p>
“所有的生物系統(tǒng)都依賴基因調(diào)控，生物工程人員要面對的挑戰(zhàn)就是怎樣在人工合成過程中再現(xiàn)這一自然過程,?！苯芩拱萜嬲f。對于合成生物學來說,，新研究還可作為一種合成蛋白質(zhì)的新技術(shù),，比如一種叫做轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應子（TALEs）的人造酶，幾乎能跟任何基因序列“綁”在一起。這些TALEs很容易生產(chǎn),，人們可以造出大量的TALEs來控制特殊基因,。（常麗君）
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