电流能调控细菌基因

聂翠蓉

2017年01月20日07:44  来源:科技日报
 
原标题:电流能调控细菌基因

  科技日报北京1月19日电 (记者聂翠蓉)据《新科学家》杂志网站17日报道,美国研究人员利用细胞内随处可见的氧化还原分子,成功用电流开启和关闭细菌基因,为研制出可接入电子装置的活体组件铺平了道路。

  在实验室中,马里兰大学合成生物学家威廉姆·本特雷带领其团队将正电极浸入含大肠杆菌的溶液后,释放出的正电荷会引起细菌内一些氧化还原分子氧化,诱导细菌启动氧化应激的基因机制,开启某些靶向基因;而当电极变为负极后,这些分子会发生还原反应,基因再次关闭。

  通过输入电流,他们不仅成功刺激大肠杆菌按要求发出荧光,还让大肠杆菌释放信号分子,让其他细菌发出荧光,这意味着,通过调控一组细菌还能改变另一组细菌的电刺激反应。

  发表在《自然·通讯》杂志上的新研究只涉及极少量基因参与重组,因此是一种完全可控的方法。这种方法未来可用于研制生物传感器,利用转基因细菌探测特定化合物,比如基因编程后的细菌能识别出某种感染并发出荧光。当然还有一个最重要的应用,研制出含有转基因微生物的电子装置,这些装置植入人体后能感应出有害细菌产生的化学物质,并随时释放抗体药物杀死细菌。

  这类通过感知周围环境释放生物分子的“定制微生物”对植入人体装置具有重要意义,比如未来可加入消化药内,通过收集体内化学数据来判断给药时间及药量。

(责编:熊旭、林露)

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