用DNA制造納米傳感器

美國加州大學(xué)圣芭芭拉分校與羅馬第三大學(xué)共同合作用人體的DNA（脫氧核糖核酸）制造納米生物傳感器，其能快速探測數(shù)千種不同的轉(zhuǎn)錄因子類蛋白質(zhì)的活動，有望用于個(gè)性化癌癥治療并監(jiān)控轉(zhuǎn)錄因子的活動。轉(zhuǎn)錄因子是生命的主控開關(guān)，控制著人類細(xì)胞的命運(yùn)。轉(zhuǎn)錄因子的作用是閱讀基因組并將其翻譯成指令，指導(dǎo)組成和控制細(xì)胞的分子的合成。當(dāng)探測轉(zhuǎn)錄因子活動的所有信息被編入基因組且處于受激狀態(tài)時(shí)，數(shù)千個(gè)不同的轉(zhuǎn)錄因子會依附于特定的目標(biāo)DNA序列中，因此，可使用這些序列作為起始點(diǎn)來構(gòu)建新的納米傳感器。

從細(xì)菌到人，所有生物都使用“生物分子開關(guān)”（由RNA或蛋白制成可改變形狀的分子）來監(jiān)測環(huán)境。新的納米傳感器將三種天然DNA序列（每種能識別出不同的轉(zhuǎn)錄因子）進(jìn)行了調(diào)整，將其編入“分子開關(guān)”中，當(dāng)這些DNA序列與其目標(biāo)結(jié)合時(shí)，這些“分子開關(guān)”就會變成熒光。通過簡單測量熒光強(qiáng)度來直接確定細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子的活動。

通過細(xì)胞編程技術(shù)改變某些轉(zhuǎn)錄因子的濃度，將干細(xì)胞變成特定的細(xì)胞。新傳感器能監(jiān)測轉(zhuǎn)錄因子的活動，因此可確保干細(xì)胞被正確地重新編程。它也能確定病人癌細(xì)胞中的哪個(gè)轉(zhuǎn)錄因子被激活，哪個(gè)被抑制，以便醫(yī)生對癥下藥。因?yàn)槠淠苤苯釉谏飿颖倔w內(nèi)工作，因此，它也能用于篩選和測試抑制腫瘤的新藥。