合成生物學(xué)是一個(gè)令人無法置信的、激動(dòng)人心的領(lǐng)域。與其他新生領(lǐng)域一樣，合成生物學(xué)到底是怎樣還存在一些不確定方面。問及任何三個(gè)科學(xué)家這個(gè)詞語的定義，你可能得到四種答案。  哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員成功在酵母細(xì)胞中合成了一種以DNA為基礎(chǔ)的記憶環(huán)。這一成果標(biāo)志著人們向著合成生物學(xué)領(lǐng)域又前進(jìn)了重要一步。

       在利用隨機(jī)的DNA小片斷構(gòu)建出基因后，Pamela Silver教授的實(shí)驗(yàn)室的研究人員不但重構(gòu)了基因的動(dòng)態(tài)過程，而且還創(chuàng)造出了一種能夠預(yù)測記憶如何接收的數(shù)學(xué)模型。這項(xiàng)研究的結(jié)果發(fā)表在9 月15日的Gene and Development雜志上。

              一些人認(rèn)為合成生物學(xué)是促進(jìn)生物技術(shù)產(chǎn)品制造的方法，而另外一些人則認(rèn)為是創(chuàng)造可能繞過繁瑣的臨床試驗(yàn)步驟的計(jì)算機(jī)平臺(tái)。

        由Caroline Ajo-Franklin領(lǐng)導(dǎo)的研究組不但希望能夠構(gòu)建遺傳物質(zhì)環(huán)路，而且還希望能夠建立具有預(yù)測功能的數(shù)學(xué)模型。

        研究人員建立的這個(gè)記憶環(huán)的成份很簡單，就是兩個(gè)編碼蛋白質(zhì)（轉(zhuǎn)錄因子）的基因。轉(zhuǎn)錄因子能調(diào)節(jié)基因活性。他們將這兩個(gè)新合成的轉(zhuǎn)錄因子編碼基因放入一個(gè)酵母細(xì)胞中，然后讓細(xì)胞接觸半乳糖。*個(gè)基因被設(shè)計(jì)成在接觸半乳糖時(shí)開啟表達(dá)，并產(chǎn)生一種能夠附著并活化第二個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄因子。這就是反饋環(huán)路的開始。

        第二個(gè)基因還能產(chǎn)生一種轉(zhuǎn)錄因子。但這個(gè)轉(zhuǎn)錄因子就好像一個(gè)回力棒一樣，能夠來回?fù)u擺并結(jié)合到同一個(gè)基因。這使得這個(gè)基因再次產(chǎn)生相同的轉(zhuǎn)錄因子，再一次繞回去、再次活化基因。也就是說，第二個(gè)基因能夠通過它創(chuàng)造出的轉(zhuǎn)錄因子來連續(xù)開啟自己。

        接著，研究人員除去半乳糖使得*個(gè)基因被關(guān)閉，即使這樣，這個(gè)反饋環(huán)路仍然繼續(xù)運(yùn)行。

        此前，來自日本和意大利的化學(xué)家報(bào)道說發(fā)明出一種自我推進(jìn)的油滴，該發(fā)明可能為給予人造細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的能力奠定了基礎(chǔ)。這項(xiàng)油東京大學(xué)和Protolife in Venice大學(xué)進(jìn)行的合作研究結(jié)果將發(fā)表在8月8日的Journal of the American Chemical Society。

        Tadashi Sugawara和同事介紹說，他們的創(chuàng)造人造細(xì)胞研究的一部分焦點(diǎn)是遺傳學(xué)和使這種能夠變成生物染料工廠以及具有其他技術(shù)優(yōu)勢(shì)的細(xì)胞。Sugawara的研究組之前在JACS雜志上報(bào)道了他們發(fā)明的一種自我再造的脂質(zhì)膠囊。

              這項(xiàng)新的研究則將焦點(diǎn)放在了另外一個(gè)關(guān)鍵并可能更基礎(chǔ)的細(xì)胞特征上，即運(yùn)動(dòng)能力。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員證實(shí)一種油滴能夠在一種化學(xué)溶液中運(yùn)動(dòng)數(shù)分鐘直至zui終到達(dá)一個(gè)“站點(diǎn)”。研究人員解釋說，這種油滴證實(shí)了一種原始形式的趨化現(xiàn)象——基礎(chǔ)細(xì)胞應(yīng)答中的一種現(xiàn)象，細(xì)胞據(jù)此向著環(huán)境中特定的化合物運(yùn)動(dòng)。這項(xiàng)研究可能為將來設(shè)計(jì)人造細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。

        另外，來自美國的基因組學(xué)研究的大師、先鋒級(jí)人物Craig Venterzui近又展示了他的技能——“細(xì)菌煉金術(shù)”，即利用“基因組移植”方法將一個(gè)細(xì)菌種變成另外一種細(xì)菌。這項(xiàng)進(jìn)展是向著Venter教授的創(chuàng)造合成生命形式的目標(biāo)前進(jìn)的又一重要步驟。