信源 | THE INDEPENDENT SINGAPORE发布时间 | 12月18日
新加坡国立大学医学院(NUS Medicine)的研究人员开创了一种突破性的方法,用于改造酵母(酿酒酵母),使其能够形成自我调节的微生物群落,以适应环境信号。
这项创新为推进个性化医疗保健带来了巨大潜力,其应用范围从靶向治疗到高效生物技术流程。新加坡国立大学医学院的研究小组对酵母细胞进行了重新编程,使其能够在特化类型之间切换,从而形成能够自主调节种群平衡的合作生态系统。这一发展标志着传统微生物生物技术的重大飞跃,因为传统微生物生物技术受限于单细胞生物体,无法执行复杂、协调的任务。工程酵母细胞的运作方式与自然微生物生态系统类似。通过分裂成两种专门类型,它们协同工作,分担任务,自我调节结构,并对外部刺激做出动态响应。这种能力对于精准医疗尤其有前景,因为在精准医疗中,疗法必须实时适应患者不断变化的病情。“这些人工改造的智能酵母细胞可以彻底改变为健康目的控制微生物群落的方式,"新加坡国立大学医学与新加坡国立大学临床与技术创新合成生物学转化研究计划主任Matthew Chang说。“通过分工和自主调整平衡,这些酵母系统减少了单个细胞的压力,提高了它们的效率和可靠性"。智能酵母作为微型工厂,能够生产治疗化合物或将复杂物质分解成更简单的形式。最重要的是,酵母能对疾病标志物--疾病期间体内积累的分子--做出反应,从而根据需要生产出精确数量的治疗化合物。这种智能调节可确保将浪费降到最低、提高效率并减少副作用,从而使疗法更安全、更有效。Matthew Chang教授强调了这种方法对医疗保健的影响:“例如,在肠道中,这些酵母细胞可以根据疾病标志物等健康信号自主平衡其活性。这样就可以在没有人工干预的情况下,灵活而精确地生产治疗药物,从而改善治疗效果。"研究小组目前正在优化工程酵母菌对各种疾病标志物的适应性。下一步,他们将评估这些自我调节的微生物群落在生产治疗特定疾病的健康促进分子方面的功效。除了个性化医疗保健,这项创新还在生物技术领域提供了前景广阔的应用。工程酵母系统提高了生物技术过程的可持续性、可扩展性和精确性,为更高效地生产治疗化合物和其他有价值的物质铺平了道路。这项前沿研究标志着向更智能、更具适应性的治疗和技术迈出了变革性的一步,为医学和工业生物技术的进步奠定了基础。
资料来源:
https://theindependent.sg/ntu-scientists-develop-smart-yeast-to-revolutionise-personalised-medicine-and-biotech/
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