美國科學家稱用人體腸道常見細菌開發出計算機元件

　　美國麻省理工學院的科學家日前宣稱，他們用一種在人體腸道中常見的細菌開發出了一系列基本的計算機元件，如傳感器、內存開關和電路等。這些元件能讓細菌具備感知、記憶和對腸道中的化學信號進行響應的能力。未來，這些經過編程的細菌，將能讓醫生獲得對腸道炎癥或癌癥進行無創診斷和治療的能力。相關論文發表在最近出版的《細胞》雜志上。

　　負責此項研究的麻省理工學院計算機科學和生物工程學副教授蒂莫西·魯說，一些科學家此前用大腸桿菌進行過類似的實驗，但這種菌株在人體腸道中存在較少，利用價值不高。因此，他們選擇了一種更為常見的細菌——多形擬桿菌。這種細菌不但常見還能穩定地在腸道中存在很長時間。

　　麻省理工學院生物工程學教授克里斯托弗·沃伊特表示，他們的團隊開發出了一系列可對細菌的基因表達進行精確控制的方法，使這些細菌能夠對腸道出血或發炎的癥狀作出反應。一種是被稱為重組蛋白的物質，能夠通過識別特定的DNA地址并使其反轉方向，在細菌的DNA中記錄信息；另一種是被稱為CRISPR干擾的技術，可以對特定的基因進行控制，將其打開或者關閉。這項研究的小鼠試驗獲得了成功，在實驗中小鼠腸道中的細菌甚至能記得小鼠吃過什么食物。

　　研究人員目前正在計劃將他們的方法應用到不同種類的細菌上。這是因為腸道中的細菌種類繁多，經常因人而異，這意味著一種特定的細菌或許無法適用于所有患者。此外還可以借助遺傳工具包利用細菌，制造出更先進的基因計算電路，用來進行無創診斷和治療。

　　英國倫敦帝國學院合成生物學中心的湯姆·埃利斯說，新研究用人體中較為常見的一種腸道細菌替代大腸桿菌制成了一種能在合成生物學中廣泛應用的工具。雖然距離臨床應用還有很長的路要走，但這項研究開啟了一種新的可能。不遠的將來，借助這些常駐人體的工程細菌，我們將能隨時了解自身的身體狀況，并在疾病出現苗頭時就得到妥善治療。