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无细胞系统用于研究转录调控

2019-03-27 09:19:37 • 来源：

EPFL生物网络表征实验室的科学家开发了一种定量的，可复制的方法，用于研究甚至预测基因表达，该方法使用无细胞系统与高通量微流体装置相结合。根据本月早些时候在PNAS上发表的一篇论文，他们的工作使他们能够建立一个合成的生物逻辑门，有朝一日可以用它来改变细胞功能。

无细胞系统用于研究转录调控

“这种'无细胞'系统由细胞用来进行正常生物过程的酶和化学物质组成。有趣的是，我们可以通过向提取物提供燃料和信息，以高浓度的形式重新启动细胞外的基因表达。能量磷酸盐和DNA，“该研究的共同作者Nadanai Laohakunakorn解释说。”因为这个过程非常模仿活细胞中发生的事情，我们可以利用我们的平台研究一系列生物现象，而不必每次都修改活细胞“。

科学家报告说他们的方法有几个优点。首先，无细胞系统可以模拟细胞内的系统，但它们更简单，并且它们的机制可以用数学方式建模。这意味着它们可以通过将它们分解为更简单的部分来帮助理解更复杂的生物现象。为了研究基因表达，科学家们在微流控芯片上检测了数千个无细胞反应。“我们能够测试几种不同的情景并构建合成转录因子的定量库，这使我们能够预测给定蛋白质对基因的影响，”该研究的另一位合着者Zoe Swank说。“我们的方法可以扩展到构建相当复杂的系统。”

其次，无细胞系统是坚固的并且在冷冻(甚至冷冻干燥)后保持稳定，这允许它们大规模生产并且部署在从低成本诊断到生物制剂的按需生产的应用中。第三，由于它们不存在，无细胞系统可用于生产超出传统生物制造方法范围的化合物。据报道，它们不会在实验室环境之外造成自我复制或生物污染的风险。

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