自然界中，無(wú)論是動(dòng)物發(fā)育還是微生物群落形成，復(fù)雜生命系統(tǒng)的建立都依賴細(xì)胞分化與功能分工。不同類型的細(xì)胞不僅承擔(dān)不同任務(wù)，還要以特定比例和空間分布組織在一起，才能形成穩(wěn)定而高效的系統(tǒng)。那么我們能否通過(guò)“編程”，讓細(xì)胞按照設(shè)定的規(guī)則，主動(dòng)分化成不同功能的子細(xì)胞，并精準(zhǔn)控制它們的數(shù)量和分工，從而促進(jìn)生物制造、再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展？
中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合哈佛大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，成功構(gòu)建了一種基于重組酶的可編程細(xì)胞分化與比例控制平臺(tái)。該平臺(tái)就像一個(gè)“生物程序員”，通過(guò)“預(yù)設(shè)規(guī)則”能讓單一祖細(xì)胞自主生成多種子代細(xì)胞，并能定量調(diào)控該細(xì)胞的分化比例和順序。該成果3月19日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。
△合成基因線路通過(guò)重組酶開(kāi)關(guān)和反饋控制，對(duì)細(xì)胞群體比例進(jìn)行程序化調(diào)控。這項(xiàng)研究創(chuàng)新性地將復(fù)雜多細(xì)胞系統(tǒng)中“細(xì)胞分化比例”這一關(guān)鍵參數(shù)轉(zhuǎn)化為可預(yù)測(cè)、可計(jì)算、可工程化設(shè)計(jì)的對(duì)象，為復(fù)雜多細(xì)胞系統(tǒng)的理性構(gòu)建提供了全新方法，有望為活體材料、類器官構(gòu)建、智能生物制造等領(lǐng)域提供新的技術(shù)路徑。
(總臺(tái)央視記者 帥俊全 褚爾嘉)