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制造细菌机器人

http://www.sina.com.cn 2004年02月23日12:02 国际先驱导报

  国际先驱导报文章 科学家们正在对细菌实施转基因工程,使之能够以常规化学手段之外的一种新语言“交谈”,这一技术有望把细菌变成可用化学物质控制的“小机器人”。

  细菌能通过发送化学信号而彼此“交谈”。例如,一个细菌可释放某种化学物质来对环境压力做出反应,这种化学物质能让附近其他细菌做好准备应对刺激。

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  但是,通常只有有限的一些刺激能够刺激细胞产生那种预警化学物质,而且能够用以进行通信的化学物质种类也很有限。因此,美国加州大学的詹姆斯·廖及其同事设想让细菌以一种不同的化学方式来相互“交谈”。

  他们把一个控制基因“模块”置入大肠杆菌的基因组中,这些控制基因可以打开或关闭细菌中原有的基因。这种技术以前就被应用过。例如,4年前普林斯顿大学的研究人员把一个基因模块置入大肠杆菌的细胞,使之能像灯泡一样忽闪忽灭,这是因为那些基因能使这种细菌制造出一种可按一定频率发光的蛋白质,简称“GFP”。

  詹姆斯·廖在此基础上又进一步。他们修改了大肠杆菌的基因,使之只在受到醋酸盐这种化学物质触发的情况下才产生GFP。而醋酸盐是大肠杆菌新陈代谢的一种常规副产品,就像人排汗一样普遍。因此,他们实验的大肠杆菌能经常地相互“交谈”发光。

  研究者通过调整细胞培养基的酸度来控制细菌之间的“交谈”。在无酸环境中,要应用较多的醋酸盐才能触发一个细菌,所以需要有很多的细菌同时在场分泌出大量醋酸盐才能开始一场“谈话”。而在酸性环境中,只要有少数细菌就足可以开始“交谈”。原则上说,可以利用醋酸盐信号刺激细菌做一些有实际功用的事情,例如制造氢气或是可以杀死病菌的毒素。

  研究者将在其他种类的细菌上实验这一技巧,最终要让大量通常彼此并不“交谈”的细菌通过这种技术“对话”。(亚乔)

声明:《国际先驱导报》授权新浪网独家报道

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