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살아있는 합성 세포 생성

24.09.2022

영국 브리스톨 대학교(University of Bristol)의 연구원들은 합성 생물학 분야에서 큰 진전을 이루었습니다. 과학자들은 에너지 생성 및 유전자 발현을 포함하여 살아있는 세포의 여러 핵심 기능을 수행하는 시스템을 개발했습니다.

과학자들은 이전에 인공 세포가 유전자 발현, 효소 촉매 작용 또는 리보자임 활성과 같은 단일 기능을 수행하도록 하는 데 중점을 두었습니다. 과학자들이 생명을 보다 가깝게 모방할 수 있는 인공 세포를 개별적으로 만들고 프로그래밍하는 비밀을 풀면 제조에서 의학에 이르기까지 모든 분야에서 수많은 가능성이 열릴 수 있습니다.

일부 엔지니어는 세포 자체를 재설계하는 데 초점을 맞추는 반면, 다른 엔지니어는 기존 세포를 조각으로 잘라 상대적으로 새로운 것으로 재설계할 수 있는 방법을 찾고 있습니다.

이 최신 상향식 생물 공학 위업을 달성하기 위해 연구원들은 두 개의 박테리아 콜로니인 Escherichia coli와 Pseudomonas aeruginosa를 사용했습니다. 이 두 박테리아는 점성 액체에서 빈 미세 방울과 혼합되었습니다. 한 개체군은 방울 내부에 잡혔고 다른 개체는 방울 표면에 잡혔습니다.

그런 다음 과학자들은 리소자임(효소)과 멜리틴(봉독에서 추출한 폴리펩타이드)에 콜로니를 담가 박테리아의 막을 절단했습니다. 박테리아는 내용물을 뱉어내고 물방울에 포착되어 막으로 덮인 원형 세포를 만듭니다.

과학자들은 세포가 해당과정을 통한 에너지 저장 분자 ATP의 생산, 유전자의 전사 및 번역과 같은 복잡한 처리를 할 수 있음을 입증했습니다.

"생물 재료의 조립에 대한 우리의 접근 방식은 공생하는 살아있는 / 합성 세포 구성물을 아래에서 위로 만드는 것을 가능하게 합니다. 예를 들어, 조작된 박테리아를 사용하여 합성의 진단 및 치료 영역에서 개발을 위한 복잡한 모듈을 생산하는 것이 가능할 것입니다. 생물학뿐만 아니라 일반적으로 생물제조 및 생명공학 분야에서" - 제XNUMX저자인 화학자 Can Xu가 말했습니다.

미래에 이러한 종류의 합성 전지 기술은 바이오 연료 및 식품 산업을 위한 에탄올 생산을 개선하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 이러한 인공 세포는 보라색 박테리아와 같은 광합성 또는 황산염 환원 박테리아와 같은 화학 물질로부터 에너지를 생성하도록 프로그래밍될 수 있습니다.

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쥐와 말더듬의 치료 22.04.2016

신경과학자 Terra Barnes(Terra Barnes)가 이끄는 미국 세인트루이스의 워싱턴 대학 과학자들은 끽끽거리는 소리 동안 "말더듬"하는 유전자 변형 쥐를 가져왔습니다. 그들은 인간의 말더듬의 원인을 연구하는 데 유용한 모델이 될 수 있습니다. 실험실 설치류는 또한 Gnptab 유전자의 돌연변이가 언어 장애를 일으킬 수 있다는 사실을 밝혀낼 수 있습니다.

말더듬은 전 세계 사람들에게 가장 흔한 언어 장애입니다. 미국에서만 XNUMX명 중 XNUMX명이 이 질병으로 고통받고 있습니다. 그러나 그 원인에 대해서는 아직 잘 이해되지 않고 있습니다. 몇 년 전 과학자들은 말을 더듬는 사람들이 종종 Gnptab이라는 유전자에 돌연변이가 있다는 것을 발견했습니다. 이 유전자는 세포의 폐기물을 분해하고 오래된 세포 메커니즘을 재활용하는 효소의 생산을 조절하는 단백질 생산을 담당합니다. 이 시스템에 있는 다른 유전자의 돌연변이는 Tay-Sachs 증후군과 같은 심각한 질병을 유발하는 것으로 알려져 있습니다.

Gnptab의 어떤 돌연변이가 말더듬을 유발하는지 정확히 알아내기 위해 연구자들은 게놈의 이 영역에 변화가 있는 쥐를 사육했습니다. 과학자들은 또한 말더듬의 존재를 결정하는 특별한 컴퓨터 프로그램을 개발했습니다. 그녀는 Gnptab 영역에 돌연변이가 있는 마우스에서 발성 기간이 드물고 정지가 정상 마우스보다 길다는 것을 보여주었습니다. 그러나 신체적, 인지적 수준에서 말더듬 쥐는 건강한 쥐와 다르지 않았습니다. Terra Barnes는 "이제 우리는 뇌의 어느 부분이 말더듬과 관련이 있는지 결정할 수 있습니다.

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