类器官构建及优化过程体现的合成生物学策略2024-03-21 08:49:10
2023年,基于该组装体模型,研究人员以425个孤独症障碍谱系以及其他神经发育障碍疾病的相关基因作为候选进行了CRIPSR筛选,发现了13个影响中间神经元分化的基因,以及33个影响中间神经元迁移的基因。目前,结合类器官的CRISPR筛选填补了体内部分组织细胞难以获取的局限性,使得一些可及性较差的组织的发育过程能在体外得到重现,同时针对疾病模型或相应药物靶点进行筛选,也为许多药物的开发提供了与体内组织高度一致的临床前模型,有助于疾病发生发展机制与疾病相关药物靶点的探索。这些实践也有助于合成生物学研究者更好地了解疾病模型,把握与疾病发生发展以及药物作用相关的机制,促进合成生物学工具在临床上的研发与应用。本文概述了类器官及合成生物学的发展过程,并探讨了传统类器官构建及优化过程中体现的合成生物学策略,以及合成生物学工具在类器官优化及类器官功能扩充中的作用。在类器官与合成生物学协同发展中,值得关注的代表性方向包括利用类器官模型促进生物元件设计。比如,类器官衍生的组学图谱构建以及高通量CRISPR筛选,可为合成生物学的设计与构建提供更便利、全面、完善的数据基础,使得合成生物学家能够更快、更容易地把握相应的生物学过程,探索可合成的生物元件。
又如,合成生物学面临的一个重大挑战是设计细胞的分化和特化,以便在合成多细胞系统中进行有效和富有成果的分工。到目前为止,合成生物学主要集中在通过单一任务设计的种群中的每个细胞上。而类器官与合成生物学的结合有望在未来实现具有特定功能的合成器官的体外构建,能够在体外精确地、可调控的构建特定的组织与器官并实现相应的功能。
出自《类器官技术与合成生物学协同研究进展》作者陈子苓,向阳飞.
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