研究人員開發基本計算元件為細菌
日期：2015-07-10 13:19:48
我們的消化系統內的“友好”的細菌被賦予一個升級，這可能有一天允許它們被收編以便檢測并最終治療疾病，如結腸癌和免疫系統疾病。
研究人員在麻省理工學院推出了一系列的傳感器，內存開關，而且可以在公共編碼電路，人體腸道內的細菌多形擬桿菌。
這些基本的計算元件將允許細菌感測，記憶，并響應腸道信號，與將來的應用，可能包括的早期檢測和治療炎癥性腸疾病或結腸癌。
科學家此前建立遺傳里面的電路生物模式，如大腸桿菌。然而，這種菌株僅發現了在人體腸道。
團隊開發了一系列可用于對細菌內精確程序基因表達的遺傳。“使用這些部件，我們建立四個傳感器，可以在細菌的DNA信號響應里面打開和關閉基因編碼。
這些可以是食品添加劑，包括糖，其允許細菌通過自主吃掉的食物來控制。
細菌的“記憶”
對腸道的感知，包括出血或發炎的跡象病理報告，細菌會需要記住這些信息和外部報告。以使他們能夠做到這一點，研究人員配備以遺傳記憶的形式。他們使用一類稱為重組酶蛋白質，它可以通過識別特定的DNA地址和反相的方向記錄信息到細菌DNA。
研究人員還實施了技術稱為CRISPR干擾，它可以用于控制哪些基因在細菌中被打開或關閉。研究人員用它來調節消耗特定的營養和抗被殺害的抗菌分子。
研究人員證明，他們植入小鼠的腸道的一套遺傳工具和交換中發揮作用。當小鼠含有正確的成分喂食物，他們發現，這種細菌能記得老鼠吃了什么。
擴展工具包
研究人員現在計劃擴大他們的工具應用到不同種類的桿菌。這是因為腸道中的微生物因人而異，這意味著一個特定的物種可能是優勢菌的一個患者。
“我們的目標是擴大我們的遺傳工具包，以多種細菌在人體腸道共生的重要生物”。
利用微生物來感測和對疾病的跡象響應的概念也可以用在身體其他地方使用。
此外，更先進的基因計算電路可以在這種遺傳工具包內建桿菌，以提高他們的表現作為無創性診斷和治療。
“例如，我們希望有較高的敏感性和診斷疾病與工程菌的特殊性”,“為了實現這一點，我們工程師可以用細菌檢測多個生物標志物，且僅觸發一個響應時，它們都被激活”。
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