发布时间:2017-01-22 11:23 原文链接: 电流能调控细菌基因

  据《新科学家》杂志网站17日报道,美国研究人员利用细胞内随处可见的氧化还原分子,成功用电流开启和关闭细菌基因,为研制出可接入电子装置的活体组件铺平了道路。

  在实验室中,马里兰大学合成生物学家威廉姆·本特雷带领其团队将正电极浸入含大肠杆菌的溶液后,释放出的正电荷会引起细菌内一些氧化还原分子氧化,诱导细菌启动氧化应激的基因机制,开启某些靶向基因;而当电极变为负极后,这些分子会发生还原反应,基因再次关闭。

  通过输入电流,他们不仅成功刺激大肠杆菌按要求发出荧光,还让大肠杆菌释放信号分子,让其他细菌发出荧光,这意味着,通过调控一组细菌还能改变另一组细菌的电刺激反应。

  发表在《自然·通讯》杂志上的新研究只涉及极少量基因参与重组,因此是一种完全可控的方法。这种方法未来可用于研制生物传感器,利用转基因细菌探测特定化合物,比如基因编程后的细菌能识别出某种感染并发出荧光。当然还有一个最重要的应用,研制出含有转基因微生物的电子装置,这些装置植入人体后能感应出有害细菌产生的化学物质,并随时释放抗体药物杀死细菌。

  这类通过感知周围环境释放生物分子的“定制微生物”对植入人体装置具有重要意义,比如未来可加入消化药内,通过收集体内化学数据来判断给药时间及药量。

相关文章

“加强版”玉米会让你吃到蛋氨酸

科学家通过在玉米中添加一个细菌基因,从而使其在成熟后含有了仅在肉类中才有的必需氨基酸。该研究成果可以让玉米这种世界上最大的商品作物产生蛋氨酸,将有助于发展中国家数百万依赖玉米为主食的人改善营养状况,并......

基因突变新模式?这项研究正在挑战达尔文

1944年,哥伦比亚大学的遗传学博士生伊夫琳•威特金做实验时出现了一个偶然的失误。她在纽约冷泉港实验室做的第一个实验中,不小心用致死量的紫外线照射了数百万个大肠杆菌(E.coli)。当她第二天回去检查......

电流能调控细菌基因

据《新科学家》杂志网站17日报道,美国研究人员利用细胞内随处可见的氧化还原分子,成功用电流开启和关闭细菌基因,为研制出可接入电子装置的活体组件铺平了道路。在实验室中,马里兰大学合成生物学家威廉姆·本特......

山东大学祁庆生教授基于CRISPRCas9一步式改造细菌基因组

同源重组介导的基因工程,已广泛应用于原核生物中,并具有较高的效率和准确性。然而,用这种方法来实现更大规模的基因组编辑(具有许多基因或大的DNA片段),还是有限的,因为DNA编辑模板构建的程序相对复杂。......

细菌制成“思考土壤”有助防止建筑倒塌

当一座大楼下的地面沉降时,其造成的代价极高,甚至会带来灾难性后果。然而,如果英国研究人员获得成功,基因工程微生物某一天或将防止这一问题发生。受到研究生制作的修复混凝土的细菌——“修补杆菌”的启发,一名......

青岛能源所蓝细菌生物烃研究取得新进展

由于脂肪烃生物燃料具有高能量密度、低吸湿性和低挥发性,且与现有发动机和运输设施相兼容等优点,已经成为传统石化液体燃料的最佳替代品之一。基于蓝细菌作为光合能源微生物体系的优势,通过蓝细菌高效定向生物合成......

单分子测序助力细菌甲基化组的分析

NewEnglandBiolabs联合PacificBiosciences的研究人员利用PacBioRS系统对6种细菌基因组进行了重测序,不仅鉴定出细菌基因组中新的胞嘧啶和腺嘌呤甲基化位点,还鉴定出介......

细菌基因跳跃转移机理揭开

一种本来没有耐药性的细菌如何通过“窃取”其他细菌具有耐药性的DNA(脱氧核糖核酸)片段,从而演变成耐药菌株,这是一个长期困扰生物学家的难题。据美国物理学家组织网报道,美国北卡罗来纳德汉姆国家进化综合中......

英发明高效识别细菌“有用”基因新技术

英国研究人员16日报告说,他们发明一种快速高效分析细菌基因组中成千上万个基因的新技术,可以在一次实验中识别出“有用”的基因,从而防治细菌导致的疾病。英国桑格研究所16日发布新闻公报说,这种名为TraD......

研究揭开细菌基因跳跃转移机理

一种本来没有耐药性的细菌如何通过“窃取”其他细菌具有耐药性的DNA(脱氧核糖核酸)片段,从而演变成耐药菌株,这是一个长期困扰生物学家的难题。据美国物理学家组织网报道,美国北卡罗来纳德汉姆国家进化综合中......