NatureNews Published online 14 January 2009 Kerri Smith 人造的节律器保持哺乳动物细胞内的时间。 瑞士的科学家们设计了一种基因电路当作人造的「时钟」插入哺乳动物的细胞内， 并且利用它来控制萤光蛋白的变化。 这个包含把基因插在一起以产生电路的方法并不存在於自然中， 可以让科学家们某天制造人工的细胞节律，以在准确的时间点释放药物。 它也帮助科学家们了解自然「规律」，例如那些控制我们清醒与睡眠的循环。 瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的Martin Fussenegger解释： 「我们藉由计时装置想像并思考，为了能够更了解它，我们已经设计了一个接近自然规律 但是是由人造的零件所组成的人工节律」 这样的细胞计时器已经在细菌内部的细胞运作着，但是在更复杂的哺乳动物细胞内， 基因网路被证实难以设计。 Fussenegger及同事设法使转换萤光蛋白的生产开关的细胞放在仓鼠卵巢内， 并保持循环运作超过20个小时。 制造讯息 如同先前的方法，实验者们得到了基因转录过程的优势，其中由於一个基因讯息之後转 译成蛋白质。每个基因实际上都由两段互补的DNA所组成。如果一个基因被向前解读 ─被称为讯息转录('sense' transcription)─然後正常的产生出蛋白质； 但是若换个情况，互补的区段被转录─称为反义(antisense)─而没有任何蛋白质产生。 此电路由许多基因密码的片段所组成，让其顺序性及之後的反义转录被表现出来。 这个电路也包含一连串制造绿色萤光蛋白的动作，使得实验者容易得知 电路是否有在细胞内运作。 电路的起始程序制造出一种被称为tTA的蛋白质，此蛋白质有两种功能：一为启动基因， 使其制造绿色萤光蛋白；而另一个基因则制造出不同的复合物，被称为PIT。 PIT的功能是当tTA制造到几乎都不剩时，用来停止tTA的制造。 而tTA的缺乏也意味着PIT再也不制造了，并随着tTA的再次开始制造，让整个循环重新 启动。 实验者也可以「哼」出节律器：插入愈多基因磁带，把电路转译为节律器的频率也会增加 ；反之则减少。他们的研究结果被刊登在《Nature》上。 时间工具 标准化节律器并且干涉之，使得科学家们领悟到大自然的规律是如何运作的。 「大自然的组件问题在於，他们本来就是复杂的，并且固定於一个周而复始的系统，」 麻省理工学院的Jeff Gore如此说着，他也曾研究过类似的主题， 「使用人工系统你就可以知道发生了甚麽事。」 这样的电路可能在未来有医疗方面的潜力－例如管理人体内特定的蛋白质或药物的量。 「我们一直梦想着让节律器去显现其中一种蛋白质，例如胰岛素，并且让它每六小时显 现一次，」Fussenegger这麽说着。「以至於我们拥有的节律器可能不只是一个定时装置， 同时也是分子的制造系统。」 Gore也提醒我们这些应用还很遥远－但是这篇报告及其他近年来的研究在这片领域上 大为进步，「在它完成前，你无法真的宣称你了解了它。」他这麽说着。 文章出处：http://www.nature.com/news/2009/090114/full/news.2009.23.html --

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