哪里医院治白癜风好 https://jbk.39.net/yiyuanfengcai/yyjs_bjzkbdfyy/5月18日，国际权威学术期刊《自然·微生物学》发表了中国科学院深圳先进技术研究院、深圳合成生物学创新研究院刘陈立实验室的文章《链接大肠杆菌细胞生长和细胞周期的一般定量关系》。该文章以大肠杆菌为模式生物，揭秘了细菌大小的决定因素，推导出了全新的“个体生长分裂方程”，修正了该领域原有的两大生长法则，并对合成生物学领域生命体理性设计提供了相关建构基础原理。细菌，是自然界分布最广、个体数量最多的单细胞生命体。从负责发酵酸奶的乳酸菌到生产胰岛素的大肠杆菌，细菌充斥于人类生活和科学研究的方方面面。每种细菌有着各式各样的可遗传继承的大小，这些微小细胞的体积有时可以相差-倍。那么究竟是什么决定了细胞的大小呢？修正原有法则揭示细胞生长全新定量关系刘陈立团队通过寻找大量科研实验数据背后的量化关系，发现了一个全新且适用于不同生长速率条件的“个体生长分裂方程”。这个方程式揭示了细菌细胞的大小是由生长速度和染色体复制周期共同决定。这一研究修正了半个世纪以来学术界主流的细菌细胞生长法则，即“SMK生长法则”和“恒定起始质量假说”。“SMK生长法则”认为，只要知道细胞生长快慢，就可以准确推断出细胞大小，反之亦然。“恒定起始质量假说”则认为，细胞大小决定了细胞内DNA何时开始新一轮复制，经过恒定的时间周期，细胞就会分裂。当细胞进入复制阶段时，细胞大小和复制起点数的比值是恒定不变的。然而这两个统治了学术界半个世纪的生长法则，是否经得起进一步深入系统性实验的检验，刘陈立团队发出疑问，最终通过大量的数据验证，推导出了“个体生长分裂方程”，并以此为基础，提出了全新的分子机制假说，认为存在一种“分裂许可物”，它与“细胞生长”和“染色体复制分离”相关。当它积累达到一定阈值时，细胞就会分裂。研究团队在此基础上建立了相应的数学模型，进一步用实验验证了理论预测。三年磨一剑建构生命体理性设计基础为了确保实验数据的完整覆盖度及高度可重复性，刘陈立团队经过3年多的潜心研究，对原有的两大法则进行了系统性重复试验。该文章的第一作者郑海博士介绍说：“通常的该类研究会选取1种或少数几种培养基，而我们选择了超过30种培养基开展实验，我们采用早晚轮班制，对细胞的生长状态进行实时监控，以确保每次取样都是在细胞稳定状态下进行的。在低生长速率条件下，完成一次实验所需时间长达一周，而为确保数据可靠，实验还需要重复，重复次数多的超过9次以上。”这是迄今为止有报道的类似研究工作中，选用培养基种类最多、覆盖生长速率范围最广的一次。这不是刘陈立实验室第一次用定量分析方法来揭示生物学基础原理。早在去年，刘陈立团队就曾在《自然》上发表文章，揭示了细菌群体迁徙公式。而这次对细菌个体细胞相关定量规律和法则的基础科学问题研究，对人类揭示并理解生命体内在原理提供了重要的参考依据，此研究也有助于未来合成生物学领域的理性设计和建构，以满足细菌治疗疾病、抗生素替代、绿色生物制造等多个应用层面的需要。南方日报记者王春艳