【科普】細胞養(yǎng)殖起來也有“門檻”
“元宇宙”是指現(xiàn)代科學(xué)家利用新生物方法研究生命。簡單來說,這個方法是從一種細胞層面,去探討它的演化、發(fā)展和突變狀態(tài)。這項研究有多大意義?據(jù)外媒報道,2017年,以色列的科學(xué)家就已經(jīng)發(fā)現(xiàn),一種生物,通過在它身上培育新的細胞,讓它能夠不斷轉(zhuǎn)換能量,從而支撐自身發(fā)展。那么,這是不是意味著,未來的我們很快就會走上養(yǎng)細胞的路?細胞養(yǎng)殖起來也有“門檻”養(yǎng)細胞也需要門檻:細胞和遺傳學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生更加有優(yōu)勢。細胞養(yǎng)殖最早起源于1904年美國的科學(xué)家andersevans,它在科學(xué)雜志上發(fā)表的文章,提出了一個基本假設(shè)——細胞和遺傳信息一起,不斷地傳遞在細胞核上。
20世紀(jì)50年代初,法國科學(xué)家petermolieux首先將這個概念引入歐洲,他發(fā)現(xiàn),當(dāng)某一基因進入細胞核時,會產(chǎn)生一種能夠?qū)⒉煌锓N的物種進行基因重組的特定蛋白。而當(dāng)?shù)鞍妆磉_到一定的狀態(tài),細胞就能夠繼續(xù)分裂。當(dāng)基因組被擴大,這就是細胞分裂的原理。但養(yǎng)細胞的復(fù)雜度遠超人類想象。研究發(fā)生在納米尺度上的細胞,通常需要多達1000萬種細胞。如果一個個體所有細胞組成起來的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),即使其長度僅為15納米,都要對應(yīng)一個精密的器官,對細胞進行“養(yǎng)殖”,可想而知困難重重。
細胞也會進入“疲勞期”2015年,由法國科學(xué)家nicolasgauconne發(fā)表的報告——科學(xué)家利用細胞模擬,在小鼠培育細胞的細胞質(zhì)中發(fā)現(xiàn)一處基因表達的區(qū)域在數(shù)小時內(nèi)就衰減到了微波輻射的輻射強度,并且被命名為“細胞疲勞”。這一發(fā)現(xiàn)讓細胞養(yǎng)殖再度獲得了重大突破,而且也更讓人們了解了細胞為什么要生成、分裂、工作、休息等各種生物和環(huán)境變化。細胞養(yǎng)殖是如何將人類自已的細胞養(yǎng)大的?人體細胞組成一個人體,需要有遺傳信息在細胞內(nèi)進行傳播,因此,人類將基因組擴大到了人類細胞中,從而擴大基因網(wǎng)絡(luò)。然而,擴大基因網(wǎng)絡(luò)的效益并不會那么明顯。
基因組擴大之后,每一種基因類型的增加都讓目標(biāo)細胞能夠更加高效率的進行工作,所以,大量基因組的擴增導(dǎo)致基因組更加復(fù)雜,同樣,基因表達水平低,就是一個人類可以更細致觀察到他們細胞內(nèi)各種生物特征的原因。正因為有這些問題,人類開始利用細胞來養(yǎng)活人類本身。從細胞分裂率和細胞增殖能力上考慮,能養(yǎng)更多的細胞,就能更快更好的表達基因,也能使基因組變得更復(fù)雜。這也意味著,細胞培養(yǎng)就可以是現(xiàn)代養(yǎng)細胞和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的一個基礎(chǔ)。其實,細胞并不是養(yǎng)殖的關(guān)鍵步驟,很多新興技術(shù)、養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展,都是一個漸進的、動態(tài)的過程。
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