破坏细菌的沟通打开了人工细胞设计

2013年11月13日

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人工材料基于简单的合成聚合物可以破坏细菌的方式彼此沟通。

新研究发表在《自然》杂志上化学和涉及来自大学的专家,诺丁汉和伯明翰的纽卡斯尔,有望进一步理解如何设计人工细胞和生产材料,将与微生物和控制他们的行为。

根据纽卡斯尔大学,这将打开一个范围的潜在应用包括药物发现和能源生产,可以提高知识对如何更好地控制和利用细菌在未来。

Natalio Krasnogor,教授计算机科学和合成生物学的纽卡斯尔大学和联合领导了这项研究,他说:“计算设计合成生物系统是一个至关重要的步骤在理解和优化抗菌策略,并阐述了至关重要的作用,计算技术最先进的合成生物学玩。

“欧洲疾病预防与控制中心(ECDC)估计,医疗保健相关感染发生在每年约410万名患者在欧盟,37000人的死亡是由于每年由于这样的感染。

“快速诊断策略和原位的早期治疗细菌性病原体在非常早期的殖民,这是这项工作的终极目标,将导致这些死亡显著下降。”

由工程和物理科学研究委员会(EPSRC)和生物技术和生物科学研究委员会(BBSRC)领导的一项研究在Krasnogor教授领导从纽卡斯尔大学和诺丁汉大学的教授亚历山大卡梅隆。

作为研究的一部分的发展人工细胞和可编程细菌涂料,研究小组发现,聚合物,能够安排细菌进入集群社区被鼓励这些细菌积极互相沟通。

这个通信发生群体感应(QS),细菌信号彼此,和协调应对他们的环境。群体感应也控制的细菌释放某些类型的分子,如一个防御机制或感染的工具。

这一发现是说开放影响微生物行为的可能性,如防止释放毒素在感染的传播或生产有用的分子,可以作为药物、食物来源或生物燃料。

研究人员使用了海洋发光细菌鳗弧菌,因为它允许他们跟踪改变细菌的行为通过测量模式和强度的自然光线产生的生物。

初步结果的基础上,团队的药剂师、微生物学家、化学家和计算机科学家还能够产生计算模型预测和解释的行为,这是至关重要的微生物群落中扣除简单的设计原则,可编程序交互的细菌和聚合物。

根据一项声明,该研究提供了新的理解细菌社区行为,将影响材料的设计中,为生物工艺,biocomputation抗菌素,更严重的是,合成生物学。

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