科学家发现人工合成时钟与基因天然回路的奥妙

医疗健康 来源:网易科技
2016
10/20
16:31
网易科技 医疗健康

在一项新的研究中,来自美国哈佛大学和英国剑桥大学的研究人员成功地改善一种被称作压缩振荡子(repressilator)的人工合成时钟的准确性。他们描述了他们采取的步骤来降低这种生物系统中的噪声数量和它如何好地发挥作用。相关研究结果于2016年10月12日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Synchronous long-term oscillations in a synthetic gene circuit”。针对这项研究,来自美国加州理工学院的Xiaojing Gao和Michael Elowitz发表一篇“新闻与评论”类型的论文,论文标题为“Synthetic biology: Precision timing in a cell”,并且解释了他们的研究结果如何可能改善对天然基因回路的理解。

科学家们已注意到一些活细胞—比如作为生物钟一部分的那些细胞---在追踪时间上表现出的高精度,并且试图复制这种过程。16年前,Michael Elowitz和Stanislas Leibler开发出如今被称作压缩振荡子---一种人工合成的振荡性基因回路---的东西。他们的结果已表明在实验室设计和构建基因回路是可行的。所构建出的基因回路能够发挥功能,但是噪声较大,因而并不比天然的细胞时钟那么准确。在这项新的研究中,研究人员对这种压缩振荡子的几个设计步骤进行改善,每次改善都极大地降低噪声数量,而且通过这样做,增加它的精准度。

这种压缩振荡子是利用结合到位于靶向抑制的一个基因附近的DNA序列上的阻遏蛋白而被制造出来的。三种阻遏蛋白被制造出,当一种阻遏蛋白表达增加时,它导致第二种阻遏蛋白表达下降,接着这会导致第三种阻遏蛋白表达增加,如此一来,产生表达振荡---这些行为受到报告分子的监控。

不幸的是,每种振荡会受到被视为噪声的随机波动的干扰。为了降低这种噪声,研究人员将这些报告分子整合到这种压缩振荡子中,对这些阻遏蛋白进行改造,使得它们遭受降解,以便降低制造出的阻遏蛋白编码基因的拷贝数量,同时增加这三种阻遏蛋白中的一种与DNA序列之间的结合阈值。

在对这些改进进行测试时,研究人员发现他们将振荡周期长度的标准差从35%降低到仅仅14%,Gao和Elowitz将14%描述为高精度---足够好而允许大量细胞保持同步。

来源:网易科技

(原标题:研究人员通过压缩震荡子提高人工合成时钟准确性)

为你推荐

圣因生物完成超 1.1 亿美元 B 轮融资,加速 RNAi 疗法全球布局资讯

圣因生物完成超 1.1 亿美元 B 轮融资,加速 RNAi 疗法全球布局

本轮融资由知名产业机构领投,国际主权基金、中国生物制药、君联资本等十余家机构跟投,全球制药巨头礼来公司战略入局,高瓴创投、启明创投等现有股东持续加码支持,融资规模创...

2025-12-12 16:59

操纵自家股票还亏损,金城医药董事长被处罚资讯

操纵自家股票还亏损,金城医药董事长被处罚

2025 年12 月10日,公司收到实际控制人赵叶青先生的通知,其收到中国证监会《行政处罚决定书》。

2025-12-12 11:40

又一款抗流感药物获批资讯

又一款抗流感药物获批

12月11日晚间,健康元发布公告称,公司研发的玛帕西沙韦胶囊收到国家药品监督管理局核准签发的《药品注册证书》。

2025-12-12 10:41

投后估值达21.37亿元,实体瘤细胞治疗领军企业君赛生物递表港交所资讯

投后估值达21.37亿元,实体瘤细胞治疗领军企业君赛生物递表港交所

君赛生物共有5款在研产品,其中核心产品也是进展最快的是GC101,正开展上市前的关键II期临床试验,有望成为国内首个获批上市的TIL细胞创新药

2025-12-12 09:24

ESMO-IO | ORR达41.7%!君赛生物GC101 TIL治疗晚期后线非小细胞肺癌I期数据首次公布资讯

ESMO-IO | ORR达41.7%!君赛生物GC101 TIL治疗晚期后线非小细胞肺癌I期数据首次公布

这不仅是全球首个无需高强度清淋化疗、无需IL-2给药的TIL疗法治疗肺癌的临床研究,也是国内首个公开披露该领域数据的注册性临床研究。

2025-12-12 09:17

君合盟生物启动重组 A 型肉毒毒素治疗成人上肢痉挛状态临床 III 期试验,并完成首例患者入组资讯

君合盟生物启动重组 A 型肉毒毒素治疗成人上肢痉挛状态临床 III 期试验,并完成首例患者入组

该临床试验由复旦大学附属华山医院李放教授和上海市养志康复医院(即上海市阳光康复中心)靳令经教授联合牵头

2025-12-11 21:06

Medidata发布全新调研报告:临床试验AI应用价值凸显,超七成用户反馈“达到或超预期”资讯

Medidata发布全新调研报告:临床试验AI应用价值凸显,超七成用户反馈“达到或超预期”

基于对来自全球制药公司、生物科技公司及合同研究组织(CRO)中超200位核心决策者的深度调研,报告显示,目前AI在改善患者招募、优化数据管理、控制运营成本和提升试验效率等方...

2025-12-11 20:57

近20年首个全新类别抗菌药物醋酸来法莫林纳入医保,开启中国成人社区获得性肺炎治疗普惠新篇章资讯

近20年首个全新类别抗菌药物醋酸来法莫林纳入医保,开启中国成人社区获得性肺炎治疗普惠新篇章

该产品继2025年6月30日获得国家药品监督管理局批准用于治疗成人社区获得性肺炎(CAP)后又纳入国家医保目录

2025-12-11 20:50

国家药监局同意吉林、海南开展优化药品补充申请审评审批程序改革试点资讯

国家药监局同意吉林、海南开展优化药品补充申请审评审批程序改革试点

同意你们开展优化药品补充申请审评审批程序改革试点。

2025-12-11 11:04

国家药监局发布第三批调出参比制剂目录品种资讯

国家药监局发布第三批调出参比制剂目录品种

第三批调出参比制剂目录品种清单。

2025-12-11 11:00

全球首发!中国率先批准博优维®(那米司特)用于治疗进展性肺纤维化资讯

全球首发!中国率先批准博优维®(那米司特)用于治疗进展性肺纤维化

继近期在美国和中国获批用于治疗特发性肺纤维化(IPF)之后,PPF是那米司特获批的第二个适应症

2025-12-10 19:07

专注 “生物学 + AI” ,普瑞基准完成超亿元 D 轮融资,加速 AI 驱动新药研发资讯

专注 “生物学 + AI” ,普瑞基准完成超亿元 D 轮融资,加速 AI 驱动新药研发

本轮融资由信立泰、广投资本、申宏中恒基金联合领投,老股东金谷汇枫、聚翊投资持续跟投

2025-12-10 15:55

迈斯拓扑完成近亿元天使轮融资,加速新型医用同位素国产化资讯

迈斯拓扑完成近亿元天使轮融资,加速新型医用同位素国产化

本轮融资由中科创星领投,曙日辰星、正景资本跟投,指数资本担任独家财务顾问。

2025-12-10 11:18

别把“嗜睡”当懒癌!新型促觉醒药翼朗清®获批,专注维持日间清醒资讯

别把“嗜睡”当懒癌!新型促觉醒药翼朗清®获批,专注维持日间清醒

促觉醒药物翼朗清®(盐酸索安非托片)正式获得中国国家药品监督管理局(NMPA)批准,用于改善阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)伴有日间过度嗜睡(EDS)的成人患者的觉醒程度。

2025-12-10 11:04

复星医药将其GLP-1产品全球化权益授权辉瑞,总里程碑付款近150亿人民币资讯

复星医药将其GLP-1产品全球化权益授权辉瑞,总里程碑付款近150亿人民币

12月9日晚间,复星医药发布公告称,公司控股子公司药友制药、复星医药产业与辉瑞共同签订《许可协议》,(其中主要包括)由药友制药就口服小分子胰高血糖素样肽-1受体(GLP-1R)...

2025-12-10 09:12

从中国到全球:玛伐凯泰以国内外充分循证夯实临床使用基础资讯

从中国到全球:玛伐凯泰以国内外充分循证夯实临床使用基础

2024年,玛伐凯泰在中国获批上市并迅速纳入国家医保目录,为中国梗阻性HCM患者带来了全新希望。

2025-12-09 17:18

奕检健康完成数千万元 A + 轮融资,加码精准医学布局资讯

奕检健康完成数千万元 A + 轮融资,加码精准医学布局

本轮融资由国内知名投资机构财通资本领投

2025-12-09 17:16

Capricor Therapeutics公司宣布外泌体疗法Deramiocel在DMD三期中取得积极成果资讯

Capricor Therapeutics公司宣布外泌体疗法Deramiocel在DMD三期中取得积极成果

近日,专注与外泌体疗法的Capricor Therapeutics(纳斯达克代码:CAPR)公司宣布其核心管线Deramiocel在杜氏肌营养不良症关键三期 HOPE-3 研究中取得积极成果。

2025-12-09 16:38

2024医药电商销售品类分部情况资讯

2024医药电商销售品类分部情况

2024 年医药电商直报企业销售总额 2488亿元(含第三方交易服务平台交易额),占同期七大类医药商品销售总额 8 4%。

2025-12-09 10:51

中药1类创新药剑指抑郁症治疗蓝海,远大医药GPN01360成功达到国内II期临床终点资讯

中药1类创新药剑指抑郁症治疗蓝海,远大医药GPN01360成功达到国内II期临床终点

国产抗抑郁症药物研发取得重大进展。近日,远大医药(0512 HK)的1 1类中药创新药GPN01360国内II期临床研究成功达到临床终点,产品表现出显

2025-12-08 18:27