工程化大肠杆菌利用细胞与细胞之间的直接接触生长成新结构

种下一颗种子,如果条件合适,种子就会生长。乍一看,这个过程似乎很简单,我们中的许多人可能会觉得我们在小学就学到了这一点。

来源:英国物理学家网首页
“辅助蛋白”CsgF 发挥作用的显微镜​​照片,将固有无序蛋白 RGG(绿色)和 FUSLC(红色)结合到大肠杆菌表面。 “His”和“FLAG”是指细胞被染色以供观察的颜色。图片来源:《美国国家科学院院刊》(2025 年)。 DOI:10.1073/pnas.2510167122
美国国家科学院院刊

种下一颗种子,如果条件合适,种子就会生长。乍一看,这个过程似乎很简单,我们中的许多人可能会觉得我们在小学就学到了这一点。

东北大学化学和化学生物学副教授 Neel Joshi 表示,其中的机制非常复杂。 “要形成一个不仅仅是细胞球,而且有正面、背面、顶部和底部的东西,所有这些事情都非常复杂。它如何限制自身,它不会过度生长或生长不足。这些都是非常困难的问题。”

在最近发表在《美国国家科学院院刊》上的研究中,Joshi 和 Ph.D.学生荣昌(Rong Chang)对大肠杆菌进行了改造,使其以新颖的方式相互附着,使用所谓的无序蛋白质像细丝或细毛一样将一个细胞与另一个细胞结合。

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Chang 指出,通过改变改造后的大肠杆菌周围的环境条件(即改变大肠杆菌所在的缓冲材料),实验者可以“实现可逆的细胞组织”。

环境条件

换句话说,研究人员可以强制细胞采用特定的形状,让它们采取新的第二种形状,然后逆转该过程,使细胞恢复到其早期的形态。

据张说,这些结果“以前从未报道过”。

从脚手架到直接接触

乔希说,生命材料工程的主要目标之一“是能够构建像生物学一样的结构”。在乔希的实验室中,科学家们对活细胞进行改造,使其能够完成他们以前从未做过的事情。