自然界中,無論是動物發育還是微生物群落形成,複雜生命系統的建立都依賴細胞分化與功能分工。不同類型的細胞不僅承擔不同任務,還要以特定比例和空間分布組織在一起,才能形成穩定而高效的系統。那麼我們能否通過“編程”,讓細胞按照設定的規則,主動分化成不同功能的子細胞,並精準控制它們的數量和分工,從而促進生物製造、再生醫學等領域的發展?
中國科學院深圳先進技術研究院科研團隊聯合哈佛大學研究團隊,成功構建了一種基於重組酶的可編程細胞分化與比例控制平台。該平台就像一個“生物程序員”,通過“預設規則”能讓單一祖細胞自主生成多種子代細胞,並能定量調控該細胞的分化比例和順序。該成果3月19日在國際學術期刊《自然》發表。

這項研究創新性地將複雜多細胞系統中“細胞分化比例”這一關鍵參數轉化為可預測、可計算、可工程化設計的對象,為複雜多細胞系統的理性構建提供了全新方法,有望為活體材料、類器官構建、智能生物製造等領域提供新的技術路徑。
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