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美国麻省理工学院创建可以隔离基因电路的合成细胞

与基因工程把一个物种的基因延续、改变并转移至另一物种的做法不同,合成生物学旨在建立人工生物系统,让它们在细胞里像电路一样运行,获得生产药物或其它有用分子的新功能。然而,由于细胞里的基因电路远比生活中的电路复杂,尤其是各种遗传信息之间的相关干扰,使其难以实现更复杂的功能。 美国麻省理工学院近日对外宣布,该校研究团队通过创建人工合成细胞,将不同基因电路隔离,防止它们相互干扰。此外,研究人员还可以控制这些细胞之间的通讯,允许电路或产物在特定时间相结合。这是一种通过建立墙使得多组遗传电路不会产生干扰的方式,即使将它们都放入同一个单细胞中,这些遗传电路也不会产生干扰。该技术使得研究人员可以创建更为复杂的基因电路。 这项研究被发表在2016年11月14日的《自然·化学》(Nature Chemistry)上。......阅读全文

细胞工程:如何解构基因

   合成和编辑DNA技术的进步已经使得成本下降,同时带来更高的精确性,帮助生物学家从零开始或重新设计微生物基因组。   扫描电子显微镜下的人类染色体。图片来源:科学图片图书馆  在典型的实验室条件下,大肠杆菌菌株JF1看起来彼此没有什么区别——都表现为琥珀色琼脂板上的少量黄色菌落。但若将菌落置于红

MIT创建隔离基因电路的细胞,剑指下一个“阿里巴巴”

  近日,有一则新闻《新的“阿里巴巴”将诞生?孙正义再次重金剑指全新领域-合成生物学”》,报道了日本软银(SoftBank)向一家名不见经转的初创公司Zymergen投资总计1.3亿美元,吸引孙正义投资的技术优势之一是该公司的合成生物学平台。  那究竟合成生物学是什么?“基因电路”作为其中重要一环,

美国麻省理工学院创建可以隔离基因电路的合成细胞

  与基因工程把一个物种的基因延续、改变并转移至另一物种的做法不同,合成生物学旨在建立人工生物系统,让它们在细胞里像电路一样运行,获得生产药物或其它有用分子的新功能。然而,由于细胞里的基因电路远比生活中的电路复杂,尤其是各种遗传信息之间的相关干扰,使其难以实现更复杂的功能。   美国麻省理工学院近日

合成生物学:从“设计生命”到理解生命

  近年来,生命科学的蓬勃发展,使得人类不仅能够更好地“认识生命”,甚至开始“设计生命”,充当新时代的“造物主”;在“上帝已死”的时代,人类自身开始扮演起近乎“上帝”的角色。  2010年,基因科学家温特尔带领他的团队在实验室合成了第一个人工合成细胞,命名为“辛西娅”,并称它是第一种“以计算器为父母

2019年中国学者86篇Cell,Nature及Science文章汇总

  2019年上半年很快就结束了,iNature盘点了中国学者在Cell,Nature及Science发表的成果,我们发现总共有86篇(截至2019年6月24日),具体介绍如下:  4-6月发表的文章  【1】2019年6月21日,西北工业大学王文,中科院昆明动物研究所/BGI 张国捷及丹麦哥本哈根

2019中国生命科学领域CNS盘点:曹雪涛 颜宁 施一公上榜

  截至2019年12月23日,中国学者在Cell,Nature及Science在线发表了107篇文章(2019年的Cell ,Nature 及Science 已经全部更新),iNature团队对于这些文章做了系统的总结:  按杂志来划分:Cell 发表了31篇,Nature 发表了44篇,Scie

为生命工厂奠基 合成生物学研究期待完美基因工具

  从进化的角度讲,酵母与制作止痛剂可谓风马牛不相及。但是通过对这种微生物的基因重新进行编辑,美国斯坦福大学科学家Christina Smolke使其精确地拥有了这一功能,Smolke团队用糖作为一种原料,将酵母转变成了一个“生物工厂”,生产出了有效的止痛剂氢可酮。  这是合成生物学的有名案例之一。

人造生命: 超越自然还是带来毁灭?

  人类是否能够扮演上帝的角色创造生命?在科学家眼中,细胞就是一套积木,将基因“积木”和蛋白质“积木”重新洗牌组合,也许就能创造出生命体——具有新功能的新型细胞,比如能够产生新型材料的细胞或是能够清理原油泄漏污染的细菌。   组装生命   在波士顿海洋工业园区——拥有40年历史的加州的“硅谷”—

给器官升级换代不是梦 有研究者关注"超级器官"

  我们曾经想过拥有一个比天生器官更勤力工作的“超级器官”吗?比如“超级肝脏”等。插入人体干细胞内的合成DNA电路或许很快能让我们以前所未有的精度和速度打造出一个新器官。   这一合成电路可以在计算机上设计并使用从网上订购的零件组装而成。科学家们表示,这一技术能让我们方便快捷地制造出供移植的身体器

用人造DNA电路可提高天生细胞的功能

  我们曾经想过拥有一个比天生器官更勤力工作的“超级器官”吗?比如“超级肝脏”等。插入人体干细胞内的合成DNA电路或许很快能让我们以前所未有的精度和速度打造出一个新器官。   这一合成电路可以在计算机上设计并使用从网上订购的零件组装而成。科学家们表示,这一技术能让我们方便快捷地制造出供移植的身体器

哺乳动物细胞“变身”生物计算机

  《科学》杂志28日报道,波士顿大学合成生物学家威尔森·黄带领的团队提出一种方法,用基因工程方法编辑哺乳动物细胞DNA,从而进行复杂的计算,使这类细胞变成生物计算机。他们希望新的编程技术有助于癌症治疗、按需生长可以替换受损身体部位的组织等。  科学家尝试将细胞编辑工程从细菌扩展到哺乳动物细胞,创建

年终盘点:2016年国内不容错过的重磅生物研究

  时间总是过得很快,2016年马上就要过去了,迎接我们的将是崭新的2017年,2016年,我国有很多优秀科研机构的科学家们都做出了意义重大、影响深远的研究成果,发表在国际顶级期刊上。本文中小编盘点了2016年我国科学家发表的一些重磅级研究,以饕读者。   --结构生物学 --  1.清华大学 施一

Nat Rev Genetics | 环状RNA的合成与功能

  环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种新兴的内源性非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA),是继microRNA (miRNA)以及long noncoding RNA (IncRNA)后非编码RNA家族中极具研究潜力的新成员。越来越多的研究表明,环状RNA具

国家基金委八大学部公布“优先发展领域及主要研究方向”

  “十三五”期间,通过支持我国优势学科和交叉学科的重要前沿方向,以及从国家重大需求中凝练可望取得重大原始创新的研究方向,进一步提升我国主要学科的国际地位,提高科学技术满足国家重大需求的能力。各科学部遴选优先发展领域及其主要研究方向的原则是:  (1)在重大前沿领域突出学科交叉,注重多学科协同攻关,

2019年中国学者发表CNS统计,谁是CNS发表之王?

  截至2019年12月31日,中国学者在Cell,Nature及Science在线发表了186篇文章,其中生命科学领域有109篇,材料学有30篇,物理学有20篇,化学有12篇,地球科学有15篇。iNature团队对于这些文章做了系统的总结:  按杂志来划分:Cell 发表了31篇,Nature 发

大跃进 | 中国学者CNS发表超过100篇生命科学领域研究成果

  截至2019年12月13日,中国学者在Cell,Nature及Science在线发表了105篇文章(2019年的Cell已经全部更新完毕,而对于Nature及Science只剩下了一期,将分别会12月19日及20日进行更新),小编对于这些文章做了系统的总结:  按杂志来划分:Cell 发表了30

美利用细菌细胞开发出模拟电路

  据物理学家组织网报道,受模拟电路的启发,麻省理工学院的工程师以一种非常新颖的方式,利用三个或更少的遗传“部件”,将细菌细胞转变成计算器,可进行对数、除法及取平方根等计算。该成果发表在近期的《自然》杂志网络版上。   数字电路一般赋值为0和1,两个符号之间不存在第三种符号,这对于执行逻辑功能,如

刘昌孝:认识SARS-CoV-2,抗病新药研发策略该从“何”说起

  过去100年发生的多起事件让世人密切关注未来发生传染病大流行的风险。2018年是1918年流感流行的100周年,估计有数千万人死于100年前那次流感。现在拥有比一个世纪前更好的干预措施,季节性流感疫苗,但不一定完全有效预防。每年需要接种或选择接种的人所占比例较小。世界上还有抗生素可以帮助治疗细菌

活细胞或成未来数据处理“大军”生物体成计算机

  前言:生物计算机可以绘制地图、让集成电路上的基本组件―逻辑门运行、执行二级制计算操作,甚至还不止于此。   据美国《大众科学》网站近日报道,并非所有计算机都要以硅为生。顾名思义,计算机是一种能处理数据、进行运算或使用所谓的逻辑门来将输入(二级制代码0和 1)变成输出的机器。但现在,一个小型

浙江大学发表7篇CNS,在材料,生命科学等领域取进展

  截止2019年10月10日,浙江大学在Cell,Nature及Science上发表了7篇重要研究成果,iNature系统总结了这些成果:  【1】高熵合金是一类材料,其中包含五个或更多近似等原子比例的元素。它们非常规的成分和化学结构有望实现前所未有的机械性能组合。这类合金的合理设计取决于对几乎无

2019中国生命科学20大进展榜单出炉 除了颜宁还有谁?

  经过1500位左右的读者投票,最后iNature编辑部得到了2019年中国生命科学领域20大进展,其中结构有2项,植物3项,生物机理研究4项,新方法/技术/动物模型6项,生物医学5项。  结构:颜宁团队Cav通道结构,这些结构为未来针对Cav通道病的药物发现奠定了基础;  中科院生物物理所饶子和

『合成生物』精准微调遗传电路工具包

  他们创建了一个启动子库,其中富含许多模块,每种模块可以对一种或多种化学输入做出特殊反应,通过自定义动态区间设计,实现内部代谢通量微调控制,甚至能构建出“无渗漏”启动子操纵基因电路。  “益生菌在很多方面影响人类健康,许多合成生物学家都在研究可用于疾病诊断或治疗的工程益生菌,让微生物在人体内生产药

湖北新冠病毒检测试剂可先用后申报 这81家企业已可提供

  37、广州赛哲生物科技股份有限公司(400-888-4242)  赛哲成立于2010年,专注于病原微生物检测服务,旨在成为专业从事微生物预防、诊断和精准治疗的集团化企业。  2020年1月20日,赛哲生物对外公布成功批量生产新型冠状病毒(2019-nCoV)核酸检测试剂盒,援助各级医疗卫生机构进

植物提取物控制细菌“交谈”

  这项工作发表在3月4日出版的《Nature Communications》,一群工程大肠杆菌在化学信号的引导下能够彼此沟通或停止沟通。  这项工作由Jacobs工程学院生物工程教授Jeff Hasty教授领导。  传统的合成生物使用原生细菌通讯系统(名为群体感应,quorum sensing)来

合成基因组发表两月 部分国际反应

  我们也必须记住,自然界本身就是一名已经存在的专家,她在创造可对人类造成极大危害的微生物。合成生物学的最新进展并不一定会把我们带到比现有技术或自然界本身更接近伤害的道路。  慎重的民主就要听不同的观点,考虑对方的论点,最好找到共同点,至少要尊重不同观点,然后作出决定。面对复杂问题各

合成生物学:让“像组装机器一样组配生物”成现实

  当国人将目光投向因发现青蒿素而获得诺贝尔科学奖的屠呦呦身上时,一批专家学者进而聚焦在让青蒿素可以大规模制备的幕后英雄——合成生物学身上。2015年12月底以合成生物学发展战略为主题的第552次香山科学会议上,30多位专家研讨如何将“可以像组装机器一样组配生物”的设想变为现实。  所谓合成生物学,

合成生物学促进微生物细胞工厂构建

    细胞工厂操作系统   自然微生物能生产的化学品种类很少,远不能满足生产能源、化工、材料和药物领域各种化学品的需求。另一方面,自然微生物即使能生产某些化学品,其产量也很低,不具备经济可行性。  如何拓展微生物细胞生产化学品的种类和如何提高细胞的生产效率是限制

MIT牛人:新技术推动合成生物学变革

  在课堂内外,美国麻省理工学院(MIT)的Joseph Jacobson教授,已经成为合成生物学新兴领域的一位倡导者和杰出人物。 作为麻省理工学院媒体实验室分子机器研究组的负责人,Jacobson的工作主要集中在开发快速合成DNA分子的技术。在2009年,他成立了Gen9公司,旨在通过为科学家提供

4月2日世界自闭症日 解读CNS杂志自闭症领域重要成果

  目前,全球人群自闭症发病率逐年上升,来自美国最新数据显示,自闭症儿童发病率已由2009年的1/88,上升至现在的1/45;有数据表明,中国自闭症发病率达0.7%,目前中国自闭症患者超过1000万,其中12岁以下的儿童约有200多万。自闭症以男孩多见,其是脑部神经发育异常造成的一种终身性疾病,目前

活细胞提取及应用——单个细胞级别的活细胞提取

由于细胞异质性的存在,单细胞层面的分析就变得十分重要。目前对于单细胞分析的方法主要还是通过化学、生物学的方法进行裂解后,提取内容物进行分析,然而这种方法往往会对样本造成一些损伤。直接提取活细胞具有诸多优点,但是操作苦难。如今一种全新使用FluidFM科技的技术新报道有望提供一种活细胞提取新型的简易方