科研人员在酵母中合成记忆环

哈佛医学院的研究人员成功在酵母细胞中合成了一种以DNA为基础的记忆环。这一成果标志着人们向着合成生物学领域又前进了重要一步。

在利用随机的DNA小片断构建出基因后，Pamela Silver教授的实验室的研究人员不但重构了基因的动态过程，而且还创造出了一种能够预测记忆如何接收的数学模型。这项研究的结果发表在9月15日的《Gene and Development》杂志上。

合成生物学是一个令人无法置信的、激动人心的领域。与其他新生领域一样，合成生物学到底是怎样还存在一些不确定方面。问及任何三个科学家这个词语的定义，你可能得到四种答案。

一些人认为合成生物学是促进生物技术产品制造的方法，而另外一些人则认为是创造可能绕过繁琐的临床试验步骤的计算机平台。

由Caroline Ajo-Franklin领导的研究组不但希望能够构建遗传物质环路，而且还希望能够建立具有预测功能的数学模型。

研究人员建立的这个记忆环的成份很简单，就是两个编码蛋白质（转录因子）的基因。转录因子能调节基因活性。他们将这两个新合成的转录因子编码基因放入一个酵母细胞中，然后让细胞接触半乳糖。第一个基因被设计成在接触半乳糖时开启表达，并产生一种能够附着并活化第二个基因的转录因子。这就是反馈环路的开始。

第二个基因还能产生一种转录因子。但这个转录因子就好像一个回力棒一样，能够来回摇摆并结合到同一个基因。这使得这个基因再次产生相同的转录因子，再一次绕回去、再次活化基因。也就是说，第二个基因能够通过它创造出的转录因子来连续开启自己。

接着，研究人员除去半乳糖使得第一个基因被关闭，即使这样，这个反馈环路仍然继续运行。

此前，来自日本和意大利的化学家报道说发明出一种自我推进的油滴，该发明可能为给予人造细胞运动的能力奠定了基础。这项油东京大学和Protolife in Venice大学进行的合作研究结果将发表在8月8日的Journal of the American Chemical Society。

Tadashi Sugawara和同事介绍说，他们的创造人造细胞研究的一部分焦点是遗传学和使这种能够变成生物染料工厂以及具有其他技术优势的细胞。Sugawara的研究组之前在JACS杂志上报道了他们发明的一种自我再造的脂质胶囊。

美国的科学家近期又宣布已经成功将一种细菌基因组移植到另外一种细菌中，而这被认为是向着创造合成形式的生命迈出的重要一步。

这项新的研究则将焦点放在了另外一个关键并可能更基础的细胞特征上，即运动能力。在实验中，研究人员证实一种油滴能够在一种化学溶液中运动数分钟直至最终到达一个“站点”。研究人员解释说，这种油滴证实了一种原始形式的趋化现象——基础细胞应答中的一种现象，细胞据此向着环境中特定的化合物运动。这项研究可能为将来设计人造细胞的运动系统。

另外，来自美国的基因组学研究的大师、先锋级人物Craig Venter最近又展示了他的最新技能——“细菌炼金术”，即利用“基因组移植”方法将一个细菌种变成另外一种细菌。这项进展是向着Venter教授的创造合成生命形式的目标前进的又一重要步骤。