假设两个生长在一起并携带相同遗传物质的细胞具有相同的行为似乎是合理的，但事实并非如此。一种细胞可能容易受到抗生素治疗，另一种可能会持续存在。一个人可能工作努力，而另一个人可能根本不怎么工作。
华盛顿大学圣路易斯分校麦凯维工程学院的合成生物学专家张福忠(音译)试图弄清楚是什么原因导致细胞有不同的代谢活动，他获得了美国国立卫生研究院(NIH)将近200万美元的奖金，最大限度地提高了研究人员的研究奖金。该基金为基础研究提供支持，并为研究人员提供灵活性，使他们能够从事国家普通医学科学研究所(National Institute of General Medical Sciences)使命范围内的课题。
张这项研究是基于张和他的团队之前的工作，他们发现基因相同的微生物细胞有不同的工作伦理。他们的研究成果发表在2016年的《自然化学生物学》(Nature Chemical Biology)杂志上，源于该团队开发的一个名为PopQC的工具，该工具只允许高性能细胞生长和茁壮成长，同时杀死惰性细胞。
有了新的资金，张和他的团队将使用这个工具，以及他的实验室开发的其他工具，来了解是什么原因导致基因相同的细胞有不同的代谢活动，然后决定他们是否能开发出控制这些差异的策略。
特别是，他们将研究抗生素的持久性，这是一种由细胞间代谢变化引起的现象。
“大多数抗生素只杀死新陈代谢活跃的细胞，”张，能源，环境和副教授说化学工程。“这些药物对代谢休眠细胞亚群无效，这些细胞通常与正常生长的细胞共存。当抗生素治疗结束，病人认为他们没事时，这些坚持者就会恢复正常的新陈代谢，开始生长，并引发问题。”
张说，这项工作的主要挑战是观察单细胞内的代谢物活性。有一些工具可以让研究人员看到大分子，如活细胞中的mrna和蛋白质，但代谢物要难得多。
“利用我们和其他生物工程师开发的一些独特工具，我们计划量化单个细胞内的代谢物水平，并研究细胞之间的差异，”张说。
华盛顿大学圣路易斯分校(Washington University in St. Louis)麦凯维工程学院(McKelvey School of Engineering)通过一种新的融合范式，专注于智力方面的努力，并以优势为基础，尤其是在医学与健康、能源与环境、创业与安全等领域。99终身/终身和38个额外的全职教员,1361名本科生,1291名研究生和21000名校友,我们正在利用我们的伙伴关系与学术和行业合作伙伴——跨学科和世界各地——有助于解决21世纪最伟大的全球性挑战。
肖云，鲍文C，刘丹，张峰。利用非遗传细胞间变异促进生物合成。《自然化学生物学》，12,339 -344。DOI: 10.1038 / nchembio.2046。
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