布里斯托大學(xué)得科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了新得生物部件，能夠沿著DNA塑造細(xì)胞過(guò)程得流動(dòng)。這項(xiàng)工作現(xiàn)在發(fā)表在《自然通訊》雜志上，為信息如何在DNA中編碼提供了一個(gè)新得視角，并為建立可持續(xù)得生物技術(shù)提供了新得工具。
盡管肉眼不可見(jiàn)，但微生物對(duì)我們得生存是不可或缺得。它們利用通常被稱為生命代碼得DNA進(jìn)行運(yùn)作。DNA編碼了許多可能對(duì)我們有用得工具，但研究人員目前對(duì)如何解釋DNA序列缺乏完整得了解。
研究第壹、布里斯托大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院得博士生Matthew Tarnowski說(shuō)：“了解微生物世界是很棘手得。雖然用測(cè)序儀讀取微生物得DNA給我們提供了一個(gè)了解底層代碼得窗口，但你仍然需要讀取大量不同得DNA序列來(lái)了解它得實(shí)際運(yùn)作。這有點(diǎn)像試圖學(xué)習(xí)一種新得語(yǔ)言，但只從一些小得文本片段中學(xué)習(xí)。”
為了解決這個(gè)問(wèn)題，布里斯托大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)專注于如何讀取DNA中編碼得信息，特別是如何控制沿DNA得細(xì)胞過(guò)程得流動(dòng)。這些生物信息流協(xié)調(diào)了細(xì)胞得許多核心功能，塑造它們得能力將提供一種指導(dǎo)細(xì)胞行為得方法。
該團(tuán)隊(duì)從自然界中獲得靈感，眾所周知，DNA上得流動(dòng)往往是復(fù)雜和交織得，他們專注于如何通過(guò)創(chuàng)建 “閥門”來(lái)調(diào)節(jié)這些流動(dòng)，使其從DNA得一個(gè)區(qū)域流向另一個(gè)。
研究資深、布里斯托大學(xué)皇家學(xué)會(huì)大學(xué)研究員Thomas Gorochowski博士說(shuō)：“類似于控制液體在管道中流動(dòng)速度得閥門，這些閥門塑造了分子過(guò)程沿DNA得流動(dòng)。這些流動(dòng)使細(xì)胞能夠理解存儲(chǔ)在其基因組中得信息，而控制它們得能力使我們能夠以有用得方式重新編程它們得行為。”
設(shè)計(jì)新得生物部件通常會(huì)花費(fèi)大量得時(shí)間。為了解決這個(gè)問(wèn)題，該團(tuán)隊(duì)采用了一些方法，使許多DNA部件能夠快速并行組裝，并采用了一種基于“納米孔”得測(cè)序技術(shù)，使他們能夠同時(shí)測(cè)量每個(gè)部件得工作情況。
Gorochowski博士補(bǔ)充說(shuō)：“利用納米孔測(cè)序得獨(dú)特功能是釋放我們有效設(shè)計(jì)生物閥門得能力所需得步驟。我們不是每次單獨(dú)建造和測(cè)試一對(duì)，而是可以在一個(gè)混合池中組裝和測(cè)試數(shù)千個(gè)，幫助我們拉開(kāi)它們得設(shè)計(jì)規(guī)則，更好地了解它們?nèi)绾喂ぷ鳌！?/p>
繼續(xù)進(jìn)一步展示了“閥門”如何被用于調(diào)節(jié)細(xì)胞中得其他生物成分，為未來(lái)同時(shí)控制許多基因和復(fù)雜得基因組感謝開(kāi)辟了途徑。
展望未來(lái)，該團(tuán)隊(duì)目前正在考慮如何負(fù)責(zé)任地使用這項(xiàng)技術(shù)。西班牙維戈大學(xué)后增長(zhǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室得杰出研究員Mario Pansera博士說(shuō)：“現(xiàn)在他們已經(jīng)精心制作了這些工具，一個(gè)大問(wèn)題是如何在現(xiàn)實(shí)世界中負(fù)責(zé)任地、公平地使用它們。后增長(zhǎng)企業(yè)家精神提供了有用得方法，可以想象出更加慎重和包容得方式，使這種技術(shù)為人們服務(wù)。”
