東北大學學院工學研究科的野村·M·慎一郎準教授、佐藤佑介博士(現東京工業(yè)大學特別研究員)等培育出了能將特定DNA增至5000倍以上的人工細胞。在人體溫環(huán)境37℃的環(huán)境下將DNA增殖變?yōu)榭赡?,還能根據光線控制DNA增殖。此成果將對生命系統的再構成及分子機器人的開發(fā)做出貢獻。
DNA増幅5000倍(根據東北大提供的資料作成)
控制脂質等做成的人工細胞的機能需要大量的信號DNA。但是,只存在少量信號DNA 的環(huán)境下人工細胞完全不工作。而且,增殖特定的DNA需要特別的溫度控制,在細胞內只增殖特定的DNA也是十分困難的。
研究組將新培育的人工細胞內部設置了“DNA增幅回路”。當檢驗出開啟增幅回路的信號DNA時,就會開啟增幅回路,增加目標DNA。在實驗時,37℃的環(huán)境下2小時,目標DNA序列增加到了5000倍以上。
一般情況下,這樣的反應回路會錯誤地將其他非目標DNA也增加。但是通過特殊的人工核酸LNA可以防止這一錯誤產生。進一步,在光照條件下也可以控制DNA增幅回路的開始。
這次成功增幅了20鹽基對的DNA序列,今后將以能夠增幅更長的DNA序列為目標。