科技日報北京4月25日電 (記者劉霞)在一項最新研究中,美國北卡羅來納大學教堂山分?茖W家通過操縱生命的重要組成部分DNA和蛋白質,在創(chuàng)造出類似人體細胞的人造細胞技術上實現(xiàn)了突破。這一成果對再生醫(yī)學、藥物輸送和診斷工具等領域具有重要意義。相關論文發(fā)表于23日的《自然·化學》雜志。
研究人員表示,利用這項成果還可能研制出對環(huán)境變化做出動態(tài)反應的織物或組織。
細胞和組織的主要成分是蛋白質,這些蛋白質聚集在一起執(zhí)行各種功能,構建生物結構。蛋白質對形成細胞支架不可或缺。沒有細胞支架,細胞的結構和功能可能受到影響。
新研究在不使用天然蛋白質的情況下,借助新的可編程肽—DNA技術,指導蛋白質的構建塊肽和遺傳物質共同形成細胞支架。這些細胞支架可改變形狀并對周圍環(huán)境作出反應。
研究人員解釋說,DNA通常不會出現(xiàn)在細胞支架內,他們對DNA序列進行了重新編程,使其成為一種建筑材料,將肽結合在一起,形成細胞支架。以這種方式對DNA進行編程意味著科學家可創(chuàng)造具有特定功能的新細胞,甚至可以微調細胞對外部壓力的反應。雖然活細胞比合成細胞更復雜,但它們也更容易受到惡劣環(huán)境(如高溫)的影響。而合成細胞即使在50℃下也很穩(wěn)定,這為在通常不適合人類生活的環(huán)境中制造擁有非凡能力的細胞開辟了可能性。
研究團隊認為,這項研究有助于人們理解生命。合成細胞技術不僅讓科學家能夠“復制”大自然的功能,還可制造出超越生物學的新材料,有望給生物技術和醫(yī)學等領域帶來重大變革。