代爾夫特科技大學(xué)的研究人員,在與同事在馬德里自治大學(xué)的合作,創(chuàng)造了一個人工DNA復(fù)制的DNA藍(lán)圖狀的結(jié)構(gòu)。建立這樣一個復(fù)雜的生物模塊是一個重要的一步一個更加雄心勃勃的目標(biāo):構(gòu)建一個完整的和功能合成細(xì)胞從下到上。

復(fù)制DNA的生活是一個重要的功能細(xì)胞。它允許細(xì)胞分裂和傳播遺傳信息的后代。DNA的機制復(fù)制包含三個重要的步驟。第一,DNA轉(zhuǎn)錄成信使RNA。然后翻譯成蛋白,信使RNA的主力開展它的許多重要的細(xì)胞功能。這些蛋白質(zhì)的工作,最后,是執(zhí)行的最后一步:循環(huán)DNA的復(fù)制(或復(fù)制)。細(xì)胞DNA復(fù)制后,它可以分為兩種子細(xì)胞,每個包含一份原始的遺傳物質(zhì)。

關(guān)閉循環(huán)

研究人員已經(jīng)意識到上面提到的所有單獨的步驟。例如,日本科學(xué)家創(chuàng)建了一個最小,信使RNA和獨立的系統(tǒng)蛋白質(zhì)從大腸桿菌合成的相關(guān)組件并調(diào)整它們。但是還沒有人能夠把這個系統(tǒng)與自主DNA復(fù)制。“我們想關(guān)閉循環(huán),是第一個來重建整個遺傳信息流動在一個細(xì)胞樣的結(jié)構(gòu)稱為脂質(zhì)體,“組長克利斯朵夫Danelon說。

結(jié)合日本對DNA復(fù)制系統(tǒng)模塊被證明是困難的。“我們嘗試了一些方法,但似乎沒有一個令人信服的工作,“Danelon說。然后,博士生Pauline van Nies想到使用DNA病毒的???制機制稱為Φ29。“病毒非常有趣的從分子生物學(xué)的角度來看,“范Nies說。“他們非常有效的在小基因組編碼的蛋白質(zhì)和強勁的復(fù)制他們的遺傳信息。”在人類細(xì)胞,DNA復(fù)制是由數(shù)以百計的蛋白質(zhì)。Φ29只需要4個。

組成DNA

許多年前,在馬德里自治大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)Φ29病毒的DNA復(fù)制機制和管理分離。Van Nies和Danelon曾與這些研究人員結(jié)合復(fù)制機制的基因編碼的遺傳密碼是必要的操作日本模塊轉(zhuǎn)錄和翻譯。

范Nies組成一個獨特的DNA藍(lán)圖,考慮不同的因素與遺傳信息的流動,如一個合適的核糖體結(jié)合位點,一個元素,對蛋白質(zhì)的生產(chǎn)至關(guān)重要。

結(jié)合機械

一個目標(biāo),現(xiàn)在進(jìn)入視圖是結(jié)合新模塊調(diào)節(jié)遺傳信息的流動方向與其他重要的細(xì)胞生長和分裂等功能。去年,Danelon組創(chuàng)建了一個合成磷脂的方法等構(gòu)成脂質(zhì)體的研究人員在這個項目中使用。磷脂的收益率仍然太小,不足以維持增長,但Danelon相信他的團(tuán)隊可以優(yōu)化這個過程。

細(xì)胞分裂,可能是一個更大的難題。在現(xiàn)代細(xì)胞,它需要的是一種簡化的過程中復(fù)制DNA是收拾的整整齊齊,然后均勻分布向細(xì)胞的兩極。同時,專門蛋白質(zhì)擠壓母細(xì)胞成兩個子細(xì)胞。Danelon認(rèn)為一個簡單的“萌芽”機制也可以達(dá)到目的。“我認(rèn)為我們可以創(chuàng)建脂質(zhì)體,直到他們開始萌芽生長。如果產(chǎn)生足夠的DNA,希望這些原始的子細(xì)胞將包含足夠的新DNA來維持細(xì)胞的人口。”這很可能是第一個細(xì)胞self-reproduced,進(jìn)化之前為他們配備了更優(yōu)雅和健壯的解決方案。

構(gòu)建一個人造細(xì)胞

緊密相連的任務(wù),所有上述基礎(chǔ)研究建設(shè)的人造細(xì)胞生長,分化和維持本身。代爾夫特科技大學(xué)的科學(xué)家們扮演主要角色在這個激動人心的新研究方向,最終可能導(dǎo)致親密對細(xì)胞的內(nèi)部工作原理的理解。研究支持計劃可能導(dǎo)致生物技術(shù)的進(jìn)步,健康和精力。