研究人员开发基本计算元件为细菌
日期：2015-07-10 13:19:48
我们的消化系统内的“友好”的细菌被赋予一个升级，这可能有一天允许它们被收编以便检测并最终治疗疾病，如结肠癌和免疫系统疾病。
研究人员在麻省理工学院推出了一系列的传感器，内存开关，而且可以在公共编码电路，人体肠道内的细菌多形拟杆菌。
这些基本的计算元件将允许细菌感测，记忆，并响应肠道信号，与将来的应用，可能包括的早期检测和治疗炎症性肠疾病或结肠癌。
科学家此前建立遗传里面的电路生物模式，如大肠杆菌。然而，这种菌株仅发现了在人体肠道。
团队开发了一系列可用于对细菌内精确程序基因表达的遗传。“使用这些部件，我们建立四个传感器，可以在细菌的DNA信号响应里面打开和关闭基因编码。
这些可以是食品添加剂，包括糖，其允许细菌通过自主吃掉的食物来控制。
细菌的“记忆”
对肠道的感知，包括出血或发炎的迹象病理报告，细菌会需要记住这些信息和外部报告。以使他们能够做到这一点，研究人员配备以遗传记忆的形式。他们使用一类称为重组酶蛋白质，它可以通过识别特定的DNA地址和反相的方向记录信息到细菌DNA。
研究人员还实施了技术称为CRISPR干扰，它可以用于控制哪些基因在细菌中被打开或关闭。研究人员用它来调节消耗特定的营养和抗被杀害的抗菌分子。
研究人员证明，他们植入小鼠的肠道的一套遗传工具和交换中发挥作用。当小鼠含有正确的成分喂食物，他们发现，这种细菌能记得老鼠吃了什么。
扩展工具包
研究人员现在计划扩大他们的工具应用到不同种类的杆菌。这是因为肠道中的微生物因人而异，这意味着一个特定的物种可能是优势菌的一个患者。
“我们的目标是扩大我们的遗传工具包，以多种细菌在人体肠道共生的重要生物”。
利用微生物来感测和对疾病的迹象响应的概念也可以用在身体其他地方使用。
此外，更先进的基因计算电路可以在这种遗传工具包内建杆菌，以提高他们的表现作为无创性诊断和治疗。
“例如，我们希望有较高的敏感性和诊断疾病与工程菌的特殊性”,“为了实现这一点，我们工程师可以用细菌检测多个生物标志物，且仅触发一个响应时，它们都被激活”。
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