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合成生物学促进了合成生理学、合成免疫学的快速发展2022-12-23 08:56:24

合成生物学促进了合成生理学、合成免疫学的快速发展,以人为设计的基因、器件,干预自然的生理代谢过程、干预机体的免疫应答机制,将重塑生物健康保障机制与功能强化机制,为肿瘤、代谢等疾病治疗提供新思路、新方法。构建了能在体外特异识别并杀伤癌细胞的逻辑“与”门基因回路,能够特异性地检测膀胱癌细胞,有效地抑制膀胱癌细胞生长,诱导细胞凋亡,或降低细胞活力;通过控制双向(开-关)基因转录,可以改变肿瘤信号转导,实现癌细胞命运的重新编程。

对溶瘤腺病毒进行改造,插入可编程和模块化的合成基因回路,能够感知肝细胞癌特异启动子、肿瘤特异性microRNA和正常细胞特异性microRNA,从而通过逻辑运算区别肝癌细胞和正常细胞,使溶瘤腺病毒在肿瘤细胞中进行选择性复制,在裂解肿瘤细胞的同时表达释放免疫因子,提高杀伤性T细胞在肿瘤部位的富集,刺激抗肿瘤免疫。构建了光控基因回路,有效控制了糖尿病小鼠体内的血糖浓度,结合纳米技术、生物技术与信息技术,可用射频信号、手机程序等手段远程激活应答调控系统,也可控制胰岛素的释放,为动态调控人工系统应用于人类糖尿病治疗提供了有力支持。
 
植物的天然属性,可以通过工程化设计进行颠覆,通过人为设计、创建具有特定功能的非自然基因,可以重塑植物的光合、抗逆、生长等特征,这将远远超越转基因技术的作用与影响,对于农作物新品种培育具有重要作用。利用引导编辑、碱基编辑等工具对水稻、小麦等作物进行定向基因编辑,可以提高农作物的抗除草剂等性能,增加作物对环境变化的适应性,显著提高粮食产量,为作物育种开辟了新的方向。
 
出自《合成生物学:从“造物致用”到产业转化》作者赵国屏.