中新网深圳3月19日电 (苏幼伟记者)中国科学院深圳先进技术研究院19日宣布，其研究员钟超团队与哈佛大学团队合作构建了基于重组酶的可编程细胞分化与比例控制平台，可以让单个祖细胞按照“预设规则”自主生成多个子细胞，并定量控制分化。和细胞比例。细胞分化率和处置。
该平台预计将为生物材料、类器官构建和智能生物制造等领域提供新的技术途径。相关研究结果于当天发表在学术期刊《自然》上。
合成基因电路通过开关、重组酶和反馈控制以编程方式控制细胞群比例。 （图片提供：中科院深圳先进技术研究院科学）
到目前为止，合成生物学已经能够在一定程度上控制细胞行为，但随着细胞类型数量的增加，系统的复杂性迅速增加，并且无法精确控制子代细胞的比例。如何使细胞“分化”、“按比例分化”一直是该领域的难题。基于此，研究团队开发了一系列分化机器，可以在细胞早期诱导“分支选择”。当引导信号出现时，细胞沿着不同的途径分化，最终形成两种具有不同“命运”的后代。
为了实现精确控制，团队不断优化装置，最终将子细胞的比例控制范围从大约0.1%提高到99.9%。由此，团队建立了一个数学模型，可以根据设计的“开关”结构预测细胞的最终比例。这意味着细胞差异发酵已经从依赖于实验探索转变为“可设计和可预测”。
在随后的研究中，研究团队将一系列技术集成到基于可编程重组酶的细胞分化和比例控制平台中。该平台不仅允许研究人员控制细胞分化的结果，还允许他们设计细胞之间的比例关系和共享角色。
当研究团队利用这个平台降解纤维素时，他们发现该平台不仅可以“分离”细胞，还可以“分而合作”，这进一步显示了定量合成生物学在工程复杂细胞群体方面的潜力。
研究团队表示，他们将继续提高平台的稳定性、精度和可扩展性，并将继续引入蜂窝“说话”、自反馈控制和环境响应模块，以方便验证生物材料工程、类器官构建、组织工程和智能治疗系统中的应用。 （完）
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