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
为你推荐
资讯 创新“无棉”静音技术,可孚医疗发布首款智能呼吸机
3月20日,正值世界睡眠日到来之际,可孚医疗隆重举行呼吸机新品发布会,正式推出行业率先实现的无消音棉超静音AI智能呼吸机——C11。
2026-03-20 19:02
资讯 NVIDIA GTC 大会重磅发布:以 AI 与算力赋能药物研发全链路创新
在 GTC 大会上,NVIDIA 集中展示了其在制药与生命科学领域的核心技术成果与深度行业合作
2026-03-20 14:21
资讯 深耕肾病与代谢领域,炫景生物完成超2亿元Pre-A轮融资
本轮融资由康君资本领投,德联资本、华泰金斯瑞基金、金易赋新、国海创新资本、联想创投等机构联合参投,现有股东元希海河继续跟投
2026-03-20 13:52
资讯 先衍生物完成1.5亿元A轮融资,加速小核酸药物核心技术突破与管线推进
本轮融资由道远资本领投,启申创投联合领投,嘉乐资本、成都科创投集团、四川省中试研发有限公司、厦门高新投、增锐铭禾等机构跟投,同时成都先导、银满基金、怀格资本、钧天创...
2026-03-20 13:48
资讯 华海药业PD-L1/VEGF将正式启动子宫内膜癌的Ⅲ期临床试验
3月19日,华海药业发布公告称,近日,下属子公司上海华奥泰生物药业股份有限公司就HB0025联合化疗一线治疗晚期 复发子宫内膜癌经过与国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)Ⅱ...
2026-03-20 10:40
资讯 爱尔康披露关键数据:全球老视矫正型人工晶体植入量超600万枚,人工晶体植入总量突破1.75亿枚
全球人工晶体(IOL)植入技术在临床应用中不断取得新进展,为患者术后视觉质量的提升提供了更多可能性。
2026-03-19 13:08
资讯 4款药品再次被上海列为重点监控品种
3月17日,上海市医药集中招标采购事务管理所发布最新重点监控药品名单,共计10款,包括利肺片、注射用二羟丙茶碱、肝素钙注射液等。重点监控品种主要针对采购金额高、价格异常或...
2026-03-18 21:20
资讯 直观复星支持开展“儿童公益救助项目”,助力先进医疗技术惠及更多患儿
3月18日,手术机器人领军企业直观复星正式向上海市医药卫生发展基金会进行公益捐赠,专项支持“儿童公益救助项目”
2026-03-18 18:03
资讯 礼邦医药 AP306 出海
根据协议,礼邦医药已授予 R1 在大中华区以外地区独家开发、生产及商业化 AP306 的权利。协议项下的整体经济条款包括最高总计过亿美元的开发、注册及商业化里程碑付款;同时...
2026-03-18 15:59
资讯 百度健康计划近期推出DoctorClaw
据悉这是一款面向医生的OpenClaw,定位是医生AI助理,可以帮医生自动整理研究资料、跟踪论文进度、设置随访提醒、定时追踪最新文献等。
2026-03-18 11:45











