新型合成生物学技术将实现重疾治疗领域的突破

合成生物学为未来医疗提供美好前景，可以通过重新设计细胞来对抗癌症和糖尿病等疾病。科学家使用病毒作为载体将控制电路导入细胞，以使细胞以某种理想的方式行事，但问题是细胞以高度可变的方式受到感染，使得其基因表达变得非常难以预测。直到现在为止还没有一种可靠的方法来确保所有细胞以相同的方式表现。2018年3月19日《自然-生物技术》期刊上发表的一篇论文中，麻省理工学院和东北大学研究人员合作开发的一种新型合成生物学技术，使研究人员的操作过程更具可控性。

该团队应用控制论理念来设计在任何拷贝数下保持恒定表达水平的启动子。 理论预测，通过使用非相干前馈环（iFFL）可以实现不受拷贝数干扰。利用转录激活子样效应因子（TALE）构建包含iFFLs的大肠杆菌工程启动子。这些启动子在不同的基因组位置和质粒中具有几乎相同的表达，即使它们的拷贝数受基因组突变或生长培养基组成的变化影响。实验证明，当稳定启动子驱动的基因从质粒转移到基因组时，三个基因组成的代谢途径可维持功能而不需要重新调节。