江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 科技 > >

科学|又一基因工具实现光控！可使试验鼠局部变异( 二 )


加了“智能线路”的系统设计完成后 ， 叶海峰团队将其命名为“FISC系统” ， 并用“3步走”的实验严谨地对整个程序进行了测试 。
“与计算机编程相似 ， 合成生物学的测试也是优化的过程 。”叶海峰说 ， 对人胚胎肾细胞的测试最开始不理想 ， 但通过优化启动子、质粒量等参数 ， 最终获得了最优解 。
随后 ， 研究团队人员分别在哺乳动物细胞中、小鼠体内测试了FISC系统 ， 结果显示 ， 无论是细胞水平、小鼠体内 ， FISC系统在远红光照射下 ， 才表现转基因功能 ， 并有较高效的重组效率 。
为了在体内高效递送FISC系统 ， 研究团队将FISC系统构建在腺病毒载体上 ， 对转基因报告小鼠进行转基因操作 ， 小鼠活体成像和肝脏成像显示 ， 与黑暗组小鼠相比 ， 光照组小鼠荧光蛋白表达量更高 。
科学|又一基因工具实现光控！可使试验鼠局部变异
文章图片

文章图片

【科学|又一基因工具实现光控！可使试验鼠局部变异】一个不起眼的蛋白却堪当大任
祝家庄的红灯笼大战 ， 靠得是人眼对红光的识别 。而在生命科学的光控体系中 ， 让生命活动与光“攀上关系”的是一种名为BphS的光敏蛋白 。
人类一直希望从外面精准控制基因表达 ， 早期希望通过化学小分子达成 ， 更形象地说：“用点药”“加点料” 。
“我觉得小分子控制可能意义不大 ， 因为化学分子一加进去就失去局部控制效果 。”叶海峰讲道 ， 他感觉 ， 用光来控制基因的表达不同 ， 能够实现指哪打哪 。
说到光 ， 最先想到人眼睛的视网膜中的蛋白 ， 因为人眼对光有感应 。因此 ， 叶海峰最先研究的是人视网膜中的光敏蛋白 ， 但这种蛋白天生对特定频率的光敏感 ， 这些频率透皮效果差 。
“为了找到好用的光敏蛋白 ， 我们从文献中‘大海捞针’ ， 我发现有一些文章报道了微生物、植物里的远红光响应蛋白 ， 可用光的范围就更广泛了 。”叶海峰说 ， 后来有学者从微生物里鉴定找到了BphS的光敏蛋白 ， 就是我们现在用的光敏蛋白 。
神奇的大自然中有很多类似的光敏蛋白 ， 需要挖掘和发现、也需要探索如何善加利用 ， 前者犹如勘探挖矿 ， 后者犹如精炼加工 。没有后者的探索 ， 很多时候一个蛋白的发现可能并不起眼 。
“我们根据蛋白的一些功能、工作特性 ， 将光敏蛋白从红细菌中转移到哺乳动物体系 ， 让其仍旧能够工作 。”叶海峰说 ， 期间设计了很多策略 ， 通过合成生物学理论组装拼接各种部件 ， 组装成功能不同的基因回路 。
“未来 ， 基因调控系统可能更加复杂 。比如蓝光、红光、紫光传递不同的信号 ， 进而实现多色光的控制 ， 同时通过加入逻辑运算 ， 控制一个更加复杂的细胞行为 。”叶海峰说 ， 总体而言 ， 合成生物学的长远发展将演绎更复杂的生命科学问题 。
来源：科技日报（图片由作者提供）


推荐阅读


上一篇：小米手机|小米拍照最好的三款手机，堪称“专业相机”，内行人都选择它们！

下一篇：vivo手机|原创 开车续航、前方高能：vivo车充试用体验