把中国科学院深圳先进技术研究院的研究团队比喻成一位“细胞程序员”,这次他们构建了一个新的合成基因线路,这个平台能像程序员一样设定规则,让一个祖细胞变成多个子代细胞,而且还能精准控制分化的比例和顺序。 以往合成生物学虽然能让细胞“会分化”,但细胞类型变多的时候,系统就会变得复杂,而且很难把控两种不同类型细胞的比例。 为了突破这个难题,他们设计了一套装置,就像是给细胞安上了“指示牌”,当有信号出现时,细胞会沿着不同路径分化成两种不同命运的细胞。 实验证明这套装置在细菌、酵母还有哺乳动物细胞中都有效,而且两种子代细胞的比例不是随意的,是稳定的。 为了做到更精准的调控,团队对装置进行了优化,最终把子代细胞的比例调控范围拓展到了大约0.1%到99.9%,就像一个调色盘,想要多少比例的子代细胞都能调出来。 还有一个数学模型能预测最终的细胞比例,这样细胞分化就不是靠试错了,而是可以设计和预测的。 基于这个研究平台,研究人员不仅能控制细胞分化的结果,还能设计细胞之间的分工方式。 他们先让祖细胞分化成能合成不同色素的两类子代,通过调节比例让群体呈现从深紫到亮橙的颜色变化效果。 接着又把这个平台用于纤维素降解,让不同的子代细胞分别承担不同任务。 平台不仅能把细胞分出来,还能让它们分工合作。 这次研究首次把复杂多细胞系统中“细胞分化比例”这个关键参数变成了可预测、可计算的对象,为复杂多细胞系统的构建提供了新方法。 中国科学院文献情报中心一直给中国科学院和全国的自然科学、前沿交叉科学还有高技术领域提供文献信息保障和战略情报研究服务。 这些信息通过国家科技文献平台和共建共享的方式提供给其他科研机构。