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科學(xué)家嘗試將干細(xì)胞編輯工程從細(xì)菌擴(kuò)展到哺乳動(dòng)物細(xì)胞，創(chuàng)建可幫助檢測(cè)和治療人類疾病的 DNA 電路。但是，很多這類努力失敗了，原因是復(fù)雜電路若正常運(yùn)行，需要單個(gè)基因組件的開關(guān)穩(wěn)定工作，而基因打開或關(guān)閉的zui常見(jiàn)方法，是讓被稱為轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì)與特定基因結(jié)合并調(diào)節(jié)其表達(dá)。問(wèn)題是，這些轉(zhuǎn)錄因子都有細(xì)微的不穩(wěn)定表現(xiàn)。

在《自然 · 生物技術(shù)》發(fā)表的報(bào)告中，黃的團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱，可以通過(guò)在不同的目標(biāo)線上添加更多重組酶，創(chuàng)建各種電路，用來(lái)執(zhí)行不同的邏輯操作。目前，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建立了 113 個(gè)不同的電路，成功率高達(dá) 96.5%。進(jìn)一步的演示證明，他們?cè)O(shè)計(jì)的人類細(xì)胞生物學(xué)樣本系，使電路可以不同的輸入組合方式運(yùn)行 16 種不同的邏輯。

黃的團(tuán)隊(duì)摒棄了轉(zhuǎn)錄因子，使用剪切型酶來(lái)切換人腎干細(xì)胞基因的開關(guān)。為了設(shè)計(jì) DNA 電路，黃的團(tuán)隊(duì)在常規(guī)細(xì)胞機(jī)器啟動(dòng)后，插入4個(gè)額外的 DNA 片段，其中兩個(gè)被稱作重組酶的片段，可在與特定藥物結(jié)合時(shí)，激活并點(diǎn)亮能產(chǎn)生綠色熒光蛋白的細(xì)胞，從而成功穩(wěn)定控制了 DNA 開關(guān)。

合成生物學(xué)家希望用這類新興的細(xì)胞電路創(chuàng)造新的療法。例如，可以設(shè)計(jì)具有免疫活性的 T 細(xì)胞，檢測(cè)出癌細(xì)胞產(chǎn)生的生物標(biāo)記物；或者嘗試設(shè)計(jì)干細(xì)胞，在不同信號(hào)提示時(shí)，發(fā)展成特定的細(xì)胞類型，按需生成人類病患所需的身體組織，如產(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞或生成軟骨的軟骨細(xì)胞等。