利用DNA重組酶對哺乳動物細胞進行編程

ATCC細胞當*的科學家們尋找新的方法來預防和治療疾病時，新的技術正在出現，其中的一些技術涉及對人細胞進行編程，讓它們以期望的方式發揮功能，比如殺死癌細胞。在這項新的研究中，這些研究人員開發出一種新方法：利用DNA重組酶對哺乳動物細胞進行編程。
 
為了了解如何對細胞進行編程，科學家們已利用細菌等簡單的有機體開展研究，這導致使用轉錄因子來調節基因。不幸的是，這種技術經證實不適合用來對哺乳ATCC細胞進行編程，這是因為它并不能夠在所有的環境下一致性地產生同樣的結果。為了解決這個問題，這些研究人員選擇使用DNA重組酶開展研究。DNA重組酶能夠被用來以預先設計的方式切割DNA，并且以一種新的有用的方式將它連接在一起。
 
切割DNA，并且將它連接在一起允許對細胞進行編程，這是因為DNA控制著細胞哪些蛋白。通過一種特定的方式切割和連接DNA，這些研究人員能夠誘導人腎細胞產生一種熒光蛋白，這種熒光蛋白能夠讓該ATCC細胞在特定的條件下發出熒光。插入其他的DNA片段對DNA重組酶進行修飾，從而讓DNA重組酶失去活性，并且僅在某種化學物的存在下才被激活。通過切割多個DNA片段，導入新的DNA片段并將它們連接在一起，他們發現他們能夠構建出113種*的電路，成功率為96.5%。比如，他們構建出一種生物電路來模擬布爾查詢表（Boolean lookup table）。這種生物電路具有6個輸入值，從而允許執行16種邏輯運算。
 
這項研究僅是一種概念驗證研究，但是這些研究人員比較樂觀，認為他們的技術可能被用來開發出新的療法，比如通過對T細胞進行編程（可能導致它們攻擊腫瘤細胞）增強免疫系統的性能。另一種可能的應用就是利用這種技術對干細胞進行編程，讓它們長出所需的組織。