細胞系統(tǒng)是否能夠復制

    研究人員使用的玻璃芯片只有8納米厚，其上涂有一層光敏物質(zhì)，當受到聚焦的紫外線光束照射時，片會發(fā)光，使得生物分子可與被照射區(qū)域的物質(zhì)綁定。

    通過這種方式，研究人員能夠地將編碼一帶有綠色熒光標記的蛋白質(zhì)的DNA分子放置在芯片的一個區(qū)域，并將“誘捕”著色蛋白質(zhì)的抗體放置在相鄰區(qū)域。利用熒光顯微鏡下對芯片進行觀察，抗體所在位置已經(jīng)變成了一團發(fā)著光的明亮綠色。這意味著，DNA指令已被復制進RNA分子，然后被“翻譯”成綠色熒光蛋白質(zhì)。綠色的蛋白質(zhì)隨后落入了抗體的陷阱。
    研究這種類由天然蛋白質(zhì)搭建的復雜結構組件，他們在芯片表面黏附了一種病毒基因，該基因編碼的蛋白質(zhì)可以自我組裝成納米管。在顯微鏡下，他們觀察到抗體的區(qū)域形成了一片微管“森林”。
    研究人員找到了一種方法來同時和捕獲多個蛋白質(zhì)——將每個蛋白質(zhì)在芯片上的位置限定在其基因區(qū)域內(nèi)。他們在DNA編碼的綠色熒光蛋白質(zhì)所在區(qū)域之上，又添加了一層溶液，其中含有編碼一個紅色蛋白質(zhì)的第二種基因。

    由此產(chǎn)生的紅色和綠色蛋白質(zhì)會爭相與抗體的陷阱結合，從而形成漸變的空間分離，zui靠近綠色基因的抗體周圍綠色蛋白質(zhì)濃度zui高，而紅色蛋白質(zhì)則在更遠處聚集著。
以色列魏茨曼科學研究所材料與界面系的研究團隊在這個方向取得了重大進展，他們在玻璃芯片上創(chuàng)建了一個二維的類細胞系統(tǒng)。這一系統(tǒng)是由細胞中的一些基本生物分子如DNA、RNA和蛋白質(zhì)構成的，能夠執(zhí)行一個活細胞的中心功能之一——基因表達，基因中存儲的信息正是通過這一過程被“翻譯”成蛋白質(zhì)的。