药物生产细菌可能与合成生物学的突破

由于华威大学和萨里大学利用工程学原理对合成生物学进行了突破性的研究,细菌可以被编程为有效地生产药物。

在沃里克工程学院的华威综合生物学中心和萨里大学健康与医学科学院的带领下,新研究发现了如何动态管理工程细胞内部必需资源的分配 - 提升综合潜力编程细胞以对抗疾病和生产新药。

研究人员已经开发出一种方法来有效地控制核糖体的分布 - 细胞内的微观'工厂'构建蛋白质,使细胞保持活力和功能 - 合成电路和宿主细胞。

可以将合成电路添加到细胞中以增强它们并使它们执行定制功能 - 为医疗保健和药物的未来提供巨大的新可能性,包括特别编程生产新型抗生素和其他有用化合物的细胞的潜力。

细胞仅具有有限量的核糖体,并且插入电路的合成电路和宿主细胞都竞争这种有限的资源池。至关重要的是,两者都有足够的核糖体,因此它们可以存活,繁殖和繁殖。如果没有足够的核糖体,电路就会失效,或者细胞会死亡 - 或两者兼而有之。

利用通常用于飞机飞行控制系统的反馈控制回路的工程原理,研究人员开发并演示了一种独特的系统,通过该系统可以动态分布核糖体 - 因此,当合成回路需要更多的核糖体才能正常运行时,更多将被分配给它,并减少分配给宿主细胞,反之亦然。

华威大学综合合成生物学中心(WISB)华威大学工程学院生物工程教授Declan Bates评论道:

“合成生物学是关于让细胞更容易设计,以便我们能够解决当今我们面临的许多最重要的挑战 - 从制造新的药物和疗法到寻找新的生物燃料和材料。在这个项目中看到工程学是非常令人兴奋的想法,在计算机上开发,在实验室内建造并在活细胞内工作。“eng logo

JoséJiménez,萨里大学健康与医学科学院合成生物学讲师:

“选择性操纵细胞功能的最终目标,如在本项目中进行的操作,就是要了解生物学本身的基本原理。通过了解细胞如何运作和测试它们发展的制约因素,我们可以想出办法。工程细胞更有效地应用于生物技术的广泛应用“

核糖体存在于细胞内,并在细胞功能需要时构建蛋白质。当一个细胞需要蛋白质时,细胞核会产生mRNA,然后将其送到核糖体中 - 然后核糖体通过将正确的氨基酸键合在一起来合成必需的蛋白质。