大家好，這里是老上光顯微鏡知識(shí)課堂，在這里你可以學(xué)到所有關(guān)于顯微鏡知識(shí)，好的，請(qǐng)看下面文章： 景艷Net 2018－0909 07:32
    
     通過(guò)操縱DNA，研究人員試圖創(chuàng)造出微生物，一旦被攝取，就可以治療罕見(jiàn)的遺傳疾病——合成生物學(xué)的一個(gè)里程碑。
    
     在一個(gè)夏天進(jìn)行的研究中，一組志愿者喝了含有數(shù)十億細(xì)菌的白色薄荷混合物。微生物經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)以分解血液中的天然毒素。
    
     大多數(shù)人可以在沒(méi)有任何幫助的情況下做到這一點(diǎn)，但對(duì)于那些不能做到的人來(lái)說(shuō)，這些微生物終有會(huì)成為一種活的藥物。
    
     這個(gè)實(shí)驗(yàn)標(biāo)志著合成生物學(xué)領(lǐng)域一個(gè)有前途的里程碑。二十年前，研究人員開(kāi)始修復(fù)有機(jī)體，如工程師修復(fù)電子產(chǎn)品。
    
     他們利用了這樣一個(gè)事實(shí)，即基因通常不能孤立地工作。相反，許多基因一起工作，激活和彼此中斷。合成生物學(xué)家操縱這些通訊，以創(chuàng)建對(duì)新信號(hào)作出反應(yīng)或以新方式作出反應(yīng)的細(xì)胞。
    
     迄今為止，更大的影響是工業(yè)。該公司正在使用工程菌作為微型工廠來(lái)組裝復(fù)雜的分子，如抗生素或用于制造服裝的化合物。
    
     然而，近年來(lái)，許多研究小組已經(jīng)將注意力轉(zhuǎn)向心臟。他們希望利用合成生物學(xué)來(lái)塑造進(jìn)入我們身體并從內(nèi)部治療我們的微生物。
    
     今年夏天，志愿者飲用的這種由Synlogic公司測(cè)試的細(xì)菌混合物可能是美國(guó)食品和藥物管理局批準(zhǔn)的種合成生物醫(yī)學(xué)方法。
    
     這種細(xì)菌被設(shè)計(jì)用來(lái)治療罕見(jiàn)的基因疾病，稱為苯丙酮尿癥或PKU。患有這種疾病的人必須避免食用肉類和奶酪等食物中的膳食蛋白質(zhì)，因?yàn)樗麄兊纳眢w不能分解副產(chǎn)品，一種叫做苯丙氨酸的氨基酸。
    
     由于苯丙氨酸在血液中積累，它會(huì)破壞大腦中的神經(jīng)元，導(dǎo)致生長(zhǎng)遲緩、精神殘疾和精神疾病。
    
     但是在小鼠和猴子的實(shí)驗(yàn)中，Synlogic細(xì)菌顯示出作為替代療法的希望。周二，公司調(diào)查人員宣布了健康志愿者的臨床試驗(yàn)中的陽(yáng)性結(jié)果。
    
     哥倫比亞大學(xué)的合成生物學(xué)家塔爾·達(dá)尼諾說(shuō)，其他研究人員也在進(jìn)行類似的研究，但沒(méi)有人能像Synlogic那樣行動(dòng)迅速。他說(shuō)，他們正在領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)指控。
    
     James J.Collins，麻省理工學(xué)院的合成生物學(xué)家，Synlogic的聯(lián)合創(chuàng)始人之一，在2000年發(fā)表了合成生物學(xué)的個(gè)原理證明。
    
     在一次采訪中，柯林斯博士說(shuō)，他和他的同事給大腸桿菌一種方法，當(dāng)暴露于某些化學(xué)物質(zhì)時(shí)，打開(kāi)和關(guān)閉基因-就像基因的光開(kāi)關(guān)。
    
     最初，科學(xué)家設(shè)想使用重新布線的細(xì)菌作為環(huán)境傳感器——可能探測(cè)空氣中的生物武器并產(chǎn)生化學(xué)信號(hào)作為響應(yīng)。
    
     2000年代中期，微生物學(xué)家開(kāi)始繪制我們心臟的微生物圖，這些微生物生活在健康的身體里。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，微生物不斷地參與復(fù)雜的生物化學(xué)，其中一些幫助我們預(yù)防疾病。
    
     合成生物學(xué)家很快開(kāi)始懷疑他們是否可以添加工程細(xì)菌-內(nèi)部傳感器，可能是疾病的跡象，甚至腸道工廠，需要藥物用于人體。
    
     你不能高估微生物學(xué)的影響，杰夫·赫斯特說(shuō)，他是柯林斯博士的前學(xué)生，現(xiàn)在在圣地亞哥的加利福尼亞大學(xué)管理自己的實(shí)驗(yàn)室。簡(jiǎn)言之，這改變了一切。
    
     另一位麻省理工學(xué)院的合成生物學(xué)家，柯林斯博士和盧提摩西，在2013年共同創(chuàng)辦了Syn.，公司開(kāi)始尋找疾病。他們的選擇之一是北京大學(xué)，它影響著美國(guó)的16500人。
    
     近來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)藥物能降低苯丙氨酸的水平，但是它們只能在少數(shù)患者中發(fā)揮作用，而且它們能引起副作用。
    
     多年來(lái)，研究者們一直在研究PKU的基因治療，希望能將缺陷基因PAH的工作版本插入患者自己的細(xì)胞中。但是到目前為止，這種方法還沒(méi)有超過(guò)小鼠的研究。
    
     多年來(lái)，研究者們一直在研究PKU的基因治療，希望能將缺陷基因PAH的工作版本插入患者自己的細(xì)胞中。但是到目前為止，這種方法還沒(méi)有超過(guò)小鼠的研究。
    
     新設(shè)計(jì)的細(xì)菌的同步透射電子顯微鏡圖像。
    
     對(duì)于Synlogic來(lái)說(shuō)，PKU似乎是一個(gè)成熟的機(jī)會(huì)，利用合成生物學(xué)來(lái)創(chuàng)造一種可能得到政府批準(zhǔn)的治療方法。
    
     Synlogic的首席科學(xué)官員保羅·米勒（Paul Miller）說(shuō)，研究人員選擇了一種無(wú)害的大腸桿菌，這種大腸桿菌已經(jīng)被研究一個(gè)多世紀(jì)了。
    
     研究人員將基因插入細(xì)菌的DNA中，這樣一旦它們到達(dá)腸道，它們就會(huì)像我們自己的細(xì)胞一樣分解苯丙氨酸。
    
     研究人員將基因插入細(xì)菌的DNA中，這樣一旦它們到達(dá)腸道，它們就會(huì)像我們自己的細(xì)胞一樣分解苯丙氨酸。
    
     其中一個(gè)新基因編碼一個(gè)泵，它吸收細(xì)菌周圍的苯丙氨酸。第二個(gè)基因編碼一種酶，將苯丙氨酸分解成碎片。然后細(xì)菌釋放碎片，碎片被沖走在尿液中。
    
     Synlogic研究小組希望微生物只有在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和地點(diǎn)才在體內(nèi)分解苯丙氨酸，因此他們?cè)O(shè)計(jì)細(xì)菌，當(dāng)感覺(jué)到周圍氧氣含量高時(shí)，關(guān)閉苯丙氨酸基因。
    
     為了測(cè)試細(xì)菌，研究人員創(chuàng)造了具有導(dǎo)致PKU的突變的小鼠。當(dāng)小鼠接種一定劑量的細(xì)菌時(shí)，它們的血液苯丙氨酸水平比沒(méi)有微生物的小鼠低38%。
    
     為了測(cè)試細(xì)菌，研究人員創(chuàng)造了具有導(dǎo)致PKU的突變的小鼠。當(dāng)小鼠接種一定劑量的細(xì)菌時(shí)，它們的血液苯丙氨酸水平比沒(méi)有微生物的小鼠低38%。
    
     研究人員還對(duì)健康的猴子進(jìn)行了細(xì)菌測(cè)試。當(dāng)沒(méi)有微生物的猴子吃高蛋白食物時(shí)，它們的血液中苯丙氨酸含量出現(xiàn)峰值。腸道內(nèi)有工程菌的猴子只經(jīng)歷了輕微的升高。
    
     為了進(jìn)行人體試驗(yàn)，Synlogic招募了健康人吞下細(xì)菌。一些人服用了劑量，而另一些人在一周內(nèi)喝了越來(lái)越多的。在吞下細(xì)菌后，志愿者喝了很多搖晃的蛋白質(zhì)或吃了固體食物。
    
     周二，Synlogic宣布，測(cè)試證明人們可以安全地耐受這些細(xì)菌。此外，他們吃的細(xì)菌越多，他們尿液中的苯丙氨酸就越多，這表明細(xì)菌在起作用。
    
     Collins博士說(shuō)，我對(duì)到達(dá)目的地的速度感到驚訝。他沒(méi)有參與SyLogic的北大研究。
    
     今年7月，丹尼諾博士和他的同事在《細(xì)胞系統(tǒng)》雜志上發(fā)表了一篇評(píng)論，對(duì)研究人員正在設(shè)計(jì)包括炎癥和感染在內(nèi)的合成微生物療法的其它疾病進(jìn)行了分類。
    
     開(kāi)發(fā)抗癌藥物面臨的更大挑戰(zhàn)之一是它們常常不能穿透腫瘤。但是微生物研究人員發(fā)現(xiàn)，天然細(xì)菌經(jīng)常滲透腫瘤并在腫瘤內(nèi)部生長(zhǎng)。
    
     現(xiàn)在，科學(xué)家們正在研究能夠進(jìn)入腫瘤的細(xì)菌。一旦進(jìn)入，他們就會(huì)釋放出能吸引免疫細(xì)胞的分子，研究人員希望這種分子能殺死癌癥。
    
     現(xiàn)在，科學(xué)家們正在研究能夠進(jìn)入腫瘤的細(xì)菌。一旦進(jìn)入，他們就會(huì)釋放出能吸引免疫細(xì)胞的分子，研究人員希望這種分子能殺死癌癥。
    
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