德州计划邀请合成生物学家Caroline Ajo-Franklin来探索生物无机界面
得克萨斯州癌症预防与研究所(CPRIT)向莱斯大学提供了600万美元的资助,成功地为该校日益壮大的生物科学行动注入了新的血液。
卡罗琳·阿乔·富兰克林是加州劳伦斯·伯克利国家实验室的知名生物物理学家和合成生物学家。
Ajo-Franklin探索了生物微生物和无机材料之间的纳米级界面,特别是促进电荷转移的机制,以及在这个界面上材料的组装。她有望成为该大学系统、合成和物理生物学项目的关键成员,该项目包括威斯自然科学学院和布朗工程学院的教员。
她说,赖斯与德克萨斯医疗中心机构
2合作的文化是她展望二世纪、二十年的一个关键目标,也是她将研究拓展到新方向的一个重要契机。
“来莱斯大学的想法真的很吸引人,因为在合成生物学方面有如此大的推动,”Ajo-Franklin说。“我看到了一个机会,可以帮助培养一批优秀的年轻助理教授,以及一些更成熟的教员,使他们成为一个真正一流的项目。”
Ajo-Franklin希望探索的一个与癌症相关的方向是开发能够实时监测体内化疗药物的传感器。她说,她的劳伦斯伯克利实验室的两项新研究指向了这个方向。
在《生物技术与生物工程》上发表的一篇论文中,她和她的团队制作了蛋白质阵列,这些蛋白质阵列可以自组装成3D生物异常材料、可编程用作催化剂的乐高(lego)样结构、光学超材料和传感器。
“细菌利用这些蛋白质就像盔甲一样,”阿乔-富兰克林说。“如果你观察细菌的表面,你会发现到处都是这种美丽的、重复的结构。当我们剥开它的时候,它看起来就像锁子甲,我们用它来制作分层的材料。
她说:“因为这些蛋白质经过进化,我们发现它们非常健壮。”
另一项研究发表在美国化学学会(American Chemical Society)的《ACS合成生物学》(ACS Synthetic Biology)杂志上,研究团队通过操纵一种控制一种关键类型胞外电子转移蛋白表达的CcmH蛋白,提高了转基因细菌的生物电子性能。在大肠杆菌的实验中,研究人员能够将流向电极的电子增加77%或减少66%。他们发现,即使是CcmH的单点突变,也可以调节电子流。
她说:“如果你不知道生物系统有多复杂,这就凸显了这一点。”“我们在一种蛋白质中改变一个氨基酸,这会影响其他四种蛋白质的形成,进而影响电子在细菌中的流动,进而影响系统产生的电流。”
研究生林苏是这项研究的主要作者,她和阿乔·富兰克林的实验室一起来到莱斯大学,她说这项工作应该会带来与生物系统结合的新机会。他说:“我认为这将是非常强大的生物传感技术,或者你可以用它来进行生物合成,来控制不同细菌的行为,无论是在环境中还是在人的肠道中。”
阿乔-富兰克林说,这些项目代表了她的努力的不同分支,她希望能将这些分支汇集到赖斯。“这些论文可以说是我工作的两部分,”她说。“一个是制造材料的工程生物学,另一个是利用生物学与材料交流。
“我们梦想能够让细菌制造出完整的生物电子设备,”阿乔-富兰克林说。“想象一下,细菌在某种东西上播下种子,它看起来不像iPhone,但却具有电子设备的某些功能。希望这是一种更可持续的制造设备的方式,一种更节能的方式。”
11月20日,美国宣布将为德克萨斯州的研究机构招募癌症研究人员,其中3800万美元的资金将用于资助赖斯。
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