研究人员在人造细胞模型建立DNA复制

代尔夫特科技大学的研究人员,在与同事在马德里自治大学的合作,创造了一个人工DNA复制的DNA蓝图状的结构。建立这样一个复杂的生物模块是一个重要的一步一个更加雄心勃勃的目标:构建一个完整的和功能合成细胞从下到上。

复制DNA的生活是一个重要的功能细胞。它允许细胞分裂和传播遗传信息的后代。DNA的机制复制包含三个重要的步骤。第一,DNA转录成信使RNA。然后翻译成蛋白,信使RNA的主力开展它的许多重要的细胞功能。这些蛋白质的工作,最后,是执行的最后一步:循环DNA的复制(或复制)。细胞DNA复制后,它可以分为两种子细胞,每个包含一份原始的遗传物质。

关闭循环

研究人员已经意识到上面提到的所有单独的步骤。例如,日本科学家创建了一个最小,信使RNA和独立的系统蛋白质从大肠杆菌合成的相关组件并调整它们。但是还没有人能够把这个系统与自主DNA复制。“我们想关闭循环,是第一个来重建整个遗传信息流动在一个细胞样的结构称为脂质体,“组长克利斯朵夫Danelon说。

结合日本对DNA复制系统模块被证明是困难的。“我们尝试了一些方法,但似乎没有一个令人信服的工作,“Danelon说。然后,博士生Pauline van Nies想到使用DNA病毒的���制机制称为Φ29。“病毒非常有趣的从分子生物学的角度来看,“范Nies说。“他们非常有效的在小基因组编码的蛋白质和强劲的复制他们的遗传信息。”在人类细胞,DNA复制是由数以百计的蛋白质。Φ29只需要4个。

组成DNA

许多年前,在马德里自治大学的研究人员发现Φ29病毒的DNA复制机制和管理分离。Van Nies和Danelon曾与这些研究人员结合复制机制的基因编码的遗传密码是必要的操作日本模块转录和翻译。

范Nies组成一个独特的DNA蓝图,考虑不同的因素与遗传信息的流动,如一个合适的核糖体结合位点,一个元素,对蛋白质的生产至关重要。

结合机械

一个目标,现在进入视图是结合新模块调节遗传信息的流动方向与其他重要的细胞生长和分裂等功能。去年,Danelon组创建了一个合成磷脂的方法等构成脂质体的研究人员在这个项目中使用。磷脂的收益率仍然太小,不足以维持增长,但Danelon相信他的团队可以优化这个过程。

细胞分裂,可能是一个更大的难题。在现代细胞,它需要的是一种简化的过程中复制DNA是收拾的整整齐齐,然后均匀分布向细胞的两极。同时,专门蛋白质挤压母细胞成两个子细胞。Danelon认为一个简单的“萌芽”机制也可以达到目的。“我认为我们可以创建脂质体,直到他们开始萌芽生长。如果产生足够的DNA,希望这些原始的子细胞将包含足够的新DNA来维持细胞的人口。”这很可能是第一个细胞self-reproduced,进化之前为他们配备了更优雅和健壮的解决方案。

构建一个人造细胞

紧密相连的任务,所有上述基础研究建设的人造细胞生长,分化和维持本身。代尔夫特科技大学的科学家们扮演主要角色在这个激动人心的新研究方向,最终可能导致亲密对细胞的内部工作原理的理解。研究支持计划可能导致生物技术的进步,健康和精力。