“细胞程序员”来了!

“细胞程序员”来了!中国科学院深圳先进技术研究院宋同舟领衔的团队,给细胞装上了“指示牌”。这套基于重组酶的可编程平台,能让单一祖细胞自主生成多种子代细胞,还能把比例和顺序精准定在0.1%到99.9%之间。过去合成生物学虽然能调控细胞行为,但面对多种类型的细胞时,复杂度和准确性都不够。研究团队开发了一套引导细胞“分岔选择”的装置,就像在路口立了牌子,细胞见到信号就会按不同路线分化。在细菌、酵母和哺乳动物细胞里验证后,发现两类子代的比例很稳定。团队把这个范围扩展到了非常窄的区间,就像调色盘一样想怎么调就怎么调。他们还建立了数学模型来预测最终比例,让细胞分化从靠试错变成了可设计、可预测。在这个平台上,研究人员能操控细胞分工。他们先造了一个“菌群调色板”,祖细胞变成两种颜色的子代细胞,调一调比例就能看到从深紫到亮橙的变化。接着又把它用在纤维素降解上,让不同子代细胞分担任务。这样不仅提升了效率,也减轻了单个细胞的负担。这项工作把复杂多细胞系统中的分化比例变成了能计算、能设计的东西。给活体材料、类器官构建、智能生物制造这些领域都带来了新的可能。