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合成型或人工合成型(Synotype)

admin 人造钻石 2021年01月31日

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  人工合成型又称合成型即Synotype,是指利用生物信息学手段对DNA进行分析和设计,利用化学和分子生物学手段对DNA分子进行重造或改变得到的DNA总和。

  合成型或人工合成型(Synotype),是相对于基因型(Genotype)和表现型(Phenotype)所引入的生物基因的概念。通过设计和建造新的生物元件、功能和系统,以获得在自然界中并不存在的控制方式、生物逻辑和生命系统性状。人工合成型其本质是自然界不存在的、无法通过自然进化来产生的,通过在大肠杆菌酵母等已有生命形式中执行新的基因回路,或是采用完全人工合成的基因组代替已有生命的基因组。

  人工合成型即Synotype一词最早见于2007年由Wayne M. Bundy所著的《Out of Chaos:Evolution from the Big Bang to Human Intellect》

  合成型按照研究阶段可以分为3个阶段: 基因回路、全基因组和生命的设计与合成。人工设计合成的人工合成型有:

  1) 美国研究小组生成了非天然蛋白具有与血红蛋白类似的携氧能力,但却不和一氧化碳结合

  3) 人工设计的基因回路被插入细菌基因网络中,使细菌能周期性合成荧光蛋白

  4) 通过改造蛋白并将其整合入真核细胞的回路,这些细胞遇到一些新型生化信号时就能形成特定的预期形态,如长刺突状(filopodia),或是扁平伸展的板状(lamellipodia)。在改造过的回路中, 只要一个很常见的蛋白激酶信号分子, 细胞就能演变成这些形态。

  2) 基因的定向进化,如通过随机突变和定点饱和突变筛选催化活性更高、稳定性更好的工业酶等

  3) 创造新的功能DNA或RNA,如合成适配体文库DNA,筛选药物递送更好的适配体等

  .《Out of Chaos:Evolution from the Big Bang to Human Intellect》


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