2013-03-30 11:18:55 来源：生物360 作者：koo- O: |/ p6 B0 |# ^- N- J8 ]
8 D* U4 H5 F( B2 `, H3 t
5 k" A% N; v. W, Z 晶体管是一种可放大并切换电子信号的电子装置。它就是一种通断开关。生物晶体管也被称作transcriptor，同样的它能够在酶沿着DNA移动的时候控制它的流动。! h" h/ h# P6 i& Q
研究人员如今设计了一种基因电路，它能够在个体活细胞中像晶体管那样起作用。这些发现为创建所谓的细胞计算机铺设了道路；这种计算机理论上可通过用基因功能作为电路组件来进行运作。3 T# _& ^* C' ] t2 f5 l' X
为了研制这种生物晶体管，研究人员收集了一组天然蛋白并且使用它们来控制RNA聚合酶沿着DNA分子前进的方式。研究人员使用这些晶体管创建能够使用布尔逻辑执行计算指令的数学运算符。布林逻辑是以19世纪的数学家乔治-布尔命名的，在布尔电路中，逻辑闸就像是交通指挥，决定哪一个数值可以通行。科学家通过小心翼翼的校准DNA上酶的流动，研制出了这些逻辑闸的生物学版本。他们选择的这些酶能够在细菌、真菌、植物和动物中运行，因此生物计算机可以使用各种各样的生物体进行制造。, I9 Q# Q- t7 x
与先前的基因电路中对mRNA进行控制不同，这种新方法依赖于双股DNA状态的改变。对6个基本逻辑门的设计和构建是基于2种丝氨酸重组酶的活性基础之上的。每个逻辑门由3个基因组成：2个为编码输入的基因，一个为输出基因，该基因含有备置不同的转录控制元件（启动子，终止子），而这些转录控制元件在其侧面上具有重组酶识别位点。这些结果是构建更大、更复杂基因电路的进身之阶。) J/ |" X! b% K
与晶体管一样，这种生物晶体管的一个主要功能就是放大信号。就像晶体管收音机将无线电波转变成为可听到的声音一样，生物晶体管能够放大一种酶产生的微小变化。放大能够使信号实现远距离传输，比如说细胞群之间。这项新技术提供了一些其它的发展可能：比如说当细胞暴露在糖或者咖啡因时进行感知，并且像计算机内存中的数值一样储存那种信息，或者根据细胞周围的环境告诉细胞开始或者停止分裂。研究人员们已经将他们的生物逻辑闸门向公众开放，并且鼓励人们对它们进行使用和改善。
3 C/ n0 v; y3 ~/ P2 x了解更多：. o. L3 a3 k( ?/ U6 n5 s# X1 H
Amplifying Genetic Logic Gates
; f& T8 L1 @5 T; {$ ^Science Science, 29 March 2013 | DOI: 10.1126/science.1232758
; x: [" X. g9 _Organisms must process information encoded via developmental and environmental signals to survive and reproduce. Researchers have also engineered synthetic genetic logic to realize simpler, independent control of biological processes. We developed a three-terminal device architecture, termed the transcriptor, that uses bacteriophage serine integrases to control the flow of RNA polymerase along DNA. Integrase-mediated inversion or deletion of DNA encoding transcription terminators or a promoter modulate transcription rates. We realize permanent amplifying AND, NAND, OR, XOR, NOR, and XNOR gates actuated across common control signal ranges and sequential logic supporting autonomous cell-cell communication of DNA encoding distinct logic gate states. The single-layer digital logic architecture developed here enables engineering of amplifying logic gates to control transcription rates within and across diverse organisms.
1 G" d* V) k( m7 H3 g) V. T编辑： koo' C% b- `0 ^, k7 m( q: F+ M
http://www.bio360.net/news/show/4447.html
& y _! l$ e j3 h* W | 
发表于 2013-3-30 17:41
发表于 2013-4-1 01:37
