从敌人变盟友 基因晶体管成疾病预警特工
2016-08-09 15:22:48
益择网讯（楚楚/编译）我们常常认为细菌是我们的敌人，它们会引起诸如肺结核或霍乱等许多疾病；然而，它们也可以是盟友，随着科学家对细菌或微生物群的研究越来越多，我们也慢慢见证了其所扮演的重要角色。自从生物技术出现以来，研究人员已经通过改造细菌来用其生产药物或抗生素。来自法国国家健康与医学研究院（Inserm）和法国国家科学研究中心（CNRS）的Jérôme Bonnet团队与蒙彼利埃地区大学医院和斯坦福大学合作，在计算机程序中插入细菌细胞的DNA，发明了一种被命名为“transcriptor”的基因晶体管，因此，研究人员将细菌培养成了根据患者尿液或者血液中存在的特征疾病分子来发出疾病警告的“特工”，应用于医疗诊断。
医学诊断对疾病的早期发现和后续监控都是巨大的挑战。体外诊断基于生理体液(如血液或尿液)中特定疾病分子的特征。体外诊断的非侵袭性和易用性是其最大的优点，然而，其复杂性与专业性又限制了其发展。而这一点正是基因晶体管的优势，活细胞本身就是纳米机器，可检测和处理许多信号并作出回应。因此它们是发展新型强大诊断测试方法的有力候选人。晶体管是现代电子系统的核心组件，它既是一个开关，又是一个信号放大器。Jérôme Bonnet团队将一个或多个transcriptors插入细菌中将其转换成微小的计算器，电子产品中使用的电信号被调控基因表达的分子信号取代，因此可植入简单活细胞基因“项目”以应对不同的分子组合。
在复杂的临床样本环境中，很难检测到信号。作者用transcriptor的放大能力检测极少量的疾病标志物，还成功地将测试结果在细菌DNA里存储了几个月。“我们已经把这项工作在公共领域中使用的基因组件允许他们无限制的重用其他公共或私人研究者，”杰罗姆·伯内特说道。“我们的工作目前集中在工程人工基因系统，可以根据需要修改检测不同的疾病分子标记，”他补充道。在未来,这项工作可能也适用于工程微生物菌丛，以治疗各种疾病，特别是肠道疾病。
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