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闡釋無細胞的蛋白質合成

2011/03/08 | | 標籤:

圖片引用自http://fog.ccsf.cc.ca.us/~mmalacho/Physio.html

生命的化學過程是複雜的。在信息從DNA被轉錄到信使RNA(messenger RNA),之後被轉譯來產生蛋白質的基因表現中,涉及了百餘種不同分子。透過觀察活細胞,來獲得上述過程的量表式瞭解,是種令人沮喪的挑戰。

目前,美國明尼蘇達大學(University of Minnesota)Vincent Noireaux、以色列魏茲曼科學研究所(Weizmann Institute of Science in Israel)Roy Bar-Ziv及同僚們業已使用一種無細胞的體系,來進行完整基因表現的反應,且已開發出有關此反應動態(dynamics)的簡單模型。

無細胞的蛋白質合成本身並非新鮮事,它被用來產生供研究及醫療使用的蛋白質已達15-20年。不過,商業上可資使用的代表性無細胞體系,被充分利用來迅速產生大量蛋白質,而不是重現如同發生於生物體內的反應。此些體系結合了來自不同生物(organisms)的分子,因而無法控制,諸如鈍化信使RNA及降解蛋白質等生物學上重要的反應。

僅使用來自大腸桿菌(Escherichia coli)及包括鈍化與降解的酵素分子,Noireaux及其學生Jonghyeon Shin研發了他們自己的無細胞體系。Bar-Ziv及其學生Eyal Karzbrun進行了諸多實驗,來確認每一成分濃度如何影響蛋白質的產量。他們發現,藉由探討,如被單一酵素催化的轉錄、轉譯、鈍化及降解等過程,他們能夠記述該體系的諸多主要特徵。此些研究人員的下一步驟是擴展該體系,來研究更複雜的過程,諸如若干基因相互影響表現之連鎖系統。

原文網址:http://blogs.physicstoday.org/update/2011/01/elucidating-cell-free-protein.html

翻譯:peregrine | 本文轉載自PEREGRINE科學點滴

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