1、無細(xì)胞生物科技加速創(chuàng)新人類的生命物質(zhì)包裹在一個(gè)稱謂細(xì)胞的微小口袋中。細(xì)胞內(nèi)部是DNA分子，攜帶了如何運(yùn)轉(zhuǎn)人類細(xì)胞的指令，開展、被激發(fā)，最終分裂為兩個(gè)細(xì)胞。RNA核糖核酸存在細(xì)微差異的分子信息，攜帶指令進(jìn)入稱謂核糖體的分子細(xì)胞中。一個(gè)核糖體的工作是讀取RNA信息，并且將它們轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)。接下來，這些蛋白質(zhì)會監(jiān)視、執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)、成長以及分裂的過程。這是自地球上出現(xiàn)生命體的40億年以來，一直完好運(yùn)轉(zhuǎn)的一套體系。可是，對于有些生物技術(shù)學(xué)家而言，細(xì)胞或許只是一頂老舊的帽子。他們認(rèn)同DNA、RNA、核糖體和蛋白質(zhì)的配置，它們可以被設(shè)計(jì)成為有其他用處的化學(xué)成分，從醫(yī)藥到建筑塑料模塊。但是科學(xué)家們一直試圖，逃脫包

2、裹這些物質(zhì)的袋子，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部僅僅留下原漿質(zhì)粘液用于他們的指令。所以，相比傳統(tǒng)的基因工程帶點(diǎn)來的可能性甚至像RISPR-as9這樣先進(jìn)的基因修正技術(shù)，無細(xì)胞生物技術(shù)可以更加準(zhǔn)確的控制。在這里，基因信息是由核糖體Ribses轉(zhuǎn)譯，最終產(chǎn)品可以進(jìn)展大規(guī)模產(chǎn)生。同樣重要的是，無細(xì)胞生物技術(shù)意味著沒有任何生物化學(xué)過程浪費(fèi)在運(yùn)轉(zhuǎn)、開展和分裂任何本質(zhì)細(xì)胞上。事實(shí)上，科學(xué)家們最初的目的就是為制造特定產(chǎn)品尋找最正確基因的一種快速方法。最終，所有努力形成的這樣的成果無細(xì)胞消費(fèi)將意味著大規(guī)模制造。無細(xì)胞原漿質(zhì)粘液的制作過程如下：取4公升培養(yǎng)皿的大腸桿菌大腸細(xì)菌深受基因工程學(xué)家的偏愛。壓力作用下，通過微型閥門翻開細(xì)

3、菌細(xì)胞，撕裂細(xì)胞膜和DNA，最后釋放核糖體。在37攝氏度下培養(yǎng)得到的混合物一小時(shí)，然后激活能吞噬DNA碎片的一種稱為核酸外切的酶。運(yùn)用離心機(jī)，將細(xì)胞膜和其他碎屑廢棄物從包含核糖體的粘液中別離出去，別離去除多余的離子。然后，拌入氨基酸蛋白質(zhì)、糖和攜帶能量的三磷酸腺苷ATP分子。最后，參加少量進(jìn)展嘗試，并對產(chǎn)生的蛋白質(zhì)粘液發(fā)出指令。這一研究過程，采用的是加州伯克利大學(xué)的Synvitrbi公司的研究方法，這是一家加州理工學(xué)院的ZaharySun和Rihardurray，以及哈佛大學(xué)喬治Gergehurh共同創(chuàng)立的一家公司。運(yùn)用不同生物體的其他無細(xì)胞技術(shù)也正在展開實(shí)驗(yàn)，比方，酵母和鏈霉菌就成功進(jìn)展了實(shí)

4、驗(yàn)。煙草的細(xì)胞或是中國倉鼠的卵巢也是進(jìn)展這個(gè)實(shí)驗(yàn)的不錯(cuò)選擇。在自由懸浮暫停，所有這些公式在隔絕細(xì)胞的蛋白制造機(jī)制的狀態(tài)之下，將成為變種。Synvitrbi公司的工程師建立了一種機(jī)器人系統(tǒng)，融入他們實(shí)驗(yàn)的最后一個(gè)階段。這個(gè)機(jī)器人將精制的原漿細(xì)胞打包注入一批384個(gè)微型試管中。每一支試管裝有幾百萬升之一的細(xì)胞液。然后，將一些DNA分子投入每一個(gè)試管，在這些分子信息轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)的過程中，別離出的粘液開場發(fā)揮作用。目前，這個(gè)系統(tǒng)可以為每個(gè)試管處理8個(gè)DNA序列，這意味著可以同時(shí)處理3072個(gè)蛋白質(zhì)。這樣可以到達(dá)1萬個(gè)基因字母的長度這足以編碼任何你可以注意到的蛋白質(zhì)分子。如今，Synvitrbi公司正在

5、使用這一系統(tǒng)測試DNA序列，測試它能否值得作為抗生素考察。通過黏合到生物學(xué)上重要的分子，并且以傷害局部生物體的方式改變分子特性，才能讓藥物開場發(fā)揮效用。為了尋找這樣的黏合，每一個(gè)迷你試管同時(shí)裝備了一些特定的分子，每一個(gè)附上報(bào)道者標(biāo)簽的分子，當(dāng)黏合發(fā)生就會發(fā)出光亮。那些閃爍的試管標(biāo)志著，其中一組或多組的DNA序列值得研究者注意。所以，Synvitrbi公司的技術(shù)可以以新DNA序列特定的速度，掃描出潛在的藥物。按需人工合成新的基因序列是如今國際通行的技術(shù)，這意味著全球的基因庫可以如候選人一樣被爭奪?；虮粴埲膛で暨x，直到最好的基因出現(xiàn)。而此刻重點(diǎn)在于，假如當(dāng)Synvitrbi公司將新發(fā)現(xiàn)的分子，

6、以傳統(tǒng)科技黏合進(jìn)適宜的細(xì)胞內(nèi)，在發(fā)酵罐中培養(yǎng)這些細(xì)胞，就如同釀造啤酒的過程一樣，這相比簡單將它們投入粘液中要消耗更多的時(shí)間。靠近美國舊金山的SutrBiphara生物制藥公司，已經(jīng)使用了無細(xì)胞系統(tǒng)消費(fèi)抗癌的抗體。今年月，Sutr公司宣布運(yùn)用這套系統(tǒng)消費(fèi)阻止腫瘤擴(kuò)散的STR-001抗體，并方案在2022年開場臨床試驗(yàn)STR-001抗體。用于試驗(yàn)的無細(xì)胞抗體即將開場消費(fèi)?？贵w是特殊的蛋白質(zhì)，所以一旦Sutr公司的系統(tǒng)鑒定出最正確的候選人，所有需要的工作就是編碼候選人的DNA粘液。Genatia是一家位于圣地亞哥的生物科技公司，如今正在試驗(yàn)利用無細(xì)胞系統(tǒng)，從單糖中獲取1，4-丁二醇。1，4-丁二醇是

7、一種用于制造聚合物比方萊卡的小分子。一般來說，相比生物科技，從化學(xué)過程中提煉這種尺寸分子的本錢更低，而1，4-丁二醇恰恰是一個(gè)例外。Genatia公司的系統(tǒng)在合成過程中大量消費(fèi)出關(guān)聯(lián)的酶，產(chǎn)生一個(gè)完好的無細(xì)胞代謝途徑就是所有糖可以專注用于特定的化學(xué)物質(zhì)，而不是為了謀取最大利益，運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)細(xì)胞的其他生化過程。目前，這家公司還沒有將系統(tǒng)用于商業(yè)使用，而對于它賦予更高的期望。美國馬塞諸塞州的GreenLight生物科技公司，同樣方案根據(jù)大腸桿菌，運(yùn)用無細(xì)胞系統(tǒng)消費(fèi)不易消化的核糖類似物一種自然形成的糖，可應(yīng)用于零卡路里的飲料中。而借助于基因修改正的大腸桿菌已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)消費(fèi)。這家公司表示，他們對這套系統(tǒng)的純熟操作已經(jīng)到達(dá)一定高度，可以每次消費(fèi)數(shù)千公升的糖溶液。與此同時(shí)，Greenlig本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理ht公司用無細(xì)胞系統(tǒng)，消費(fèi)工業(yè)定制量產(chǎn)的RNA分子，阻止昆蟲幼蟲開展，可以用做殺蟲劑。如今，RNA消費(fèi)的本錢是每克5000美元。GreenLight公司認(rèn)為，擴(kuò)大消費(fèi)過程，本錢可以降低50-100美元。無論無細(xì)胞生物科技，能否通過制造化學(xué)物質(zhì)的基因修正技術(shù)，來取代發(fā)