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中科院深圳先進院發現細菌細胞周期控制規律

作者:百檢網 時間:2021-11-15 來源:互聯網

? ? 中科院深圳先進技術研究院合成 生物學工程研究中心研究員劉陳立團隊,近日在 細菌 細胞周期控制領域取得重要研究進展,相關論文“擾動細胞尺寸探尋 大腸桿菌細胞周期”發表于《 美國科學院院刊》。
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? ? 不同物種細胞的基因組序列各不相同,其細胞形態與大小也各異。即使基因組序列完全一致的細胞,其形態與大小也并非一成不變。以大腸桿菌細胞為例,不同的培養條件下其細胞大小的差異可以高達10倍;細胞越大,DNA就越多。那么細菌是如何協調細胞個體大小和細胞內DNA復制兩個事件呢?這個問題已經困擾了科學家60多年。如果能在維持細胞正常生理狀態的前提下對其形態大小進行調整,將能更好地回答這個問題。
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? ? 劉陳立團隊將合成基因回路引入細胞中,在正常生理條件下,通過改變目標基因的表達水平精確定量控制細胞的直徑或長度。研究提示,細胞通過控制DNA復制的起始來協調細胞個體的大小,二者之間的關系可以用一個簡單的數學公式來描述。這一公式具有廣泛的適用性,既可以描述不同生長速率條件下的細胞大小,也適用于描述細胞直徑或長度的擾動后細胞大小發生的改變。基于該定律,結合定量調控特定蛋白表達水平的基因回路,人們可以根據實際需求輕松設計并建造出特定長寬的細菌細胞。
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