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  只需编写几行代码,普通人便可轻松改造细胞功能——这一科幻小说般的设想如今成为现实。美国麻省理工学院的生物工程师们日前宣布,他们发明了一种编程语言,可迅速设计出复杂的DNA(脱氧核糖核酸)“生物电路”,从而赋予活细胞新的功能。

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  主要研究者之一、麻省理工学院生物工程教授克里斯托弗·沃伊特介绍说,利用这一编程语言,就像在电脑中写代码一样,代码转换成的DNA序列被置入细胞内,生物电路就开始在细胞内运行。

  目前这一编程语言已被用作优化大肠杆菌功能,其应用前景还包括设计在检测出肿瘤时会产生抗癌药物的细菌细胞;或创造出一种酵母细胞,可在有毒副产品过度堆积的情况下自动停止发酵过程等。

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  这种编程语言的神奇之处在于并不需要用户具有基因工程相关专业背景。沃伊特说,甚至一个高中生都可登录他们的网络服务器编写程序,生成具备特定功能的DNA序列。未来,研究人员计划在互联网上开放用户设计界面。

  这一发明其实是运用了“合成生物学”的思路,即利用计算机工作原理,将细菌作为硬件,基因作为软件,来组装成一个人工的全新生物体。

  据介绍,这一编程语言基于一种在设计集成电路时常用的硬件描述语言Verilog。为开发出适用于细胞的语言版本,研究人员设计出了能执行相当于逻辑门、传感器等功能的DNA序列。其中,生物传感器可检测出氧气、葡萄糖等物质,以及光、温度、酸性等环境条件。

  目前,研究人员已利用这一编程语言设计了60种功能各异的生物电路,其中有45种都在首次测试时正常运作,大部分生物电路都用于测量一种或多种环境条件,如氧气或葡萄糖浓度,并作出相应反应。

  这一研究成果已发表在最新一期美国《科学》杂志上。

梅森: 比起任何特殊的科学理论来,对人类的价值观影响更大的恐怕还是科学的方法。  
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共 0 个关于科普:“DNA编程语言”可让普通人改造细胞功能的回复 最后回复于2016-4-6 09:24:03

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