第1354章 媲美修複蛋白的……
“幹細胞和免疫細胞是一種具有生物學記憶的細胞，當細胞周圍環境發生短暫變化時，幹細胞或是免疫細胞會發生永久性的改變。環境改變導致細胞行為永久的改變可幫助幹細胞分化成各種組織細胞以及幫助免疫細胞記住致病原。”
海弗裏克放下了手上的本子，然後看著凱瑟琳。
“簡單來說，細胞記憶由正反饋回路激活，反饋回路由內部信號組成，並可以不斷地被自己激活，比如細胞分裂的時候。對合成生物學而言，我們可以再造簡單的反饋回路，遺傳反饋回路在接受信號的刺激後被激活，並不斷持續下去，化學信號在回路中起重要作用。幾年前，在實驗室裏，大衛.杜賓和凱若琳.阿霍.富蘭克林就曾在酵母中合成一個遺傳裝置，使得酵母在有半乳糖的培養基條件中開始自我生長。”
相對於珍妮而言，海弗裏克使用的屬於更加專業。
不過還好，凱瑟琳現在似乎……也差不多能夠聽懂了。
“他們用基因工程技術在酵母中加入人造開關，當酵母細胞遇到半乳糖的時候，一段人造的遺傳序列會與一種紅色熒光蛋白連接並啟動一個正反饋回路。當正反饋回路被啟動時會開始表達一種黃色熒光蛋白，然後反過來再激活反饋回路，促使酵母永久地激活這個正反饋回路。”
“所以然後呢？”
“我們或許能夠在沒有修複蛋白或者更迭蛋白的情況下……達到我們的修複目的，而研究這個激活。僅僅隻是一個開始而已。”
海弗裏克說話很認真。
“事實上，我們無需知道酵母細胞是否遇到半乳糖，隻要有合成的分子元件，就能開啟反饋回路激活細胞完成我們設定的任務，有的時候甚至是一些複雜的多反饋回路的行為，這些都依賴於細胞生物學的發展。”
說白了，如果沒有更迭蛋白在前方開路的話。這種研究也不會如此迅捷。
“幾乎所有的細胞在半乳糖的環境下都會有些生物學行為被啟動……不過在自然狀態下，比如說人體的組織或是環境周圍存在大量微生物，則細胞的反應各異。當輻射或是致癌物損害了組織細胞中的DNA。有些細胞會發生突變，產生更強的細胞應激反應來修複自身的DNA。各種生物甚至是單細胞生物的細胞都有修複DNA的能力，這有助我們了解癌症疾病的演化。因為當DNA發生突變的時候可能會影響細胞導致細胞不受控製地不斷複製——這是癌細胞的典型特征。”
海弗裏克將數據給了凱瑟琳。
好吧……凱瑟琳當然完完全全看不轉了。
“在實驗進行的時候，我用合成的細胞記憶來觀察有明顯DNA損傷的酵母細胞的記憶過程，並且研究它們與周圍沒發生突變的細胞的不同之處。我改造了酵母細胞中的人造遺傳元件，原來在半乳糖環境下會激活的元件對半乳糖失活，隻有當DNA損傷——例如輻射或是化學損傷——情況下才被激活，這個新的反饋回路被稱為HUG1。當我把酵母放入EMS——一種化學物質，可以導致DNA損傷——時，人造的反饋回路被激活。然後，我再次看到類似先前的反應：當致癌物質接觸酵母細胞後，紅色熒光出現很短一段時間。隨後黃色熒光出現好幾天。並且，我在酵母細胞的子代中也發現有黃色熒光。”
雖然海弗裏克給凱瑟琳解釋了一連串的名字，但是很遺憾，凱瑟琳還是有些聽不懂。
“這意味著什麽？”
凱瑟琳猶豫著問道。
“一個變化、改變，相當酷的改變。”
就算這個實驗再怎麽酷。可是對於我們局外人……有什麽意義嗎？
海弗裏克似乎意識到了尊敬的凱瑟琳大小姐似乎聽不轉這些玩兒，他尷尬的笑了一下，然後繼續說道：“這是一個相當漂亮相當酷的實驗，但是真正更有趣的是研究細胞如何區分DNA損傷類別的部分。因為記憶細胞是可以發出熒光的，因此我可以使用激活熒光的方法來篩選細胞，沒有發光的細胞表明沒有發生突變。發光的細胞表明已經發生突變。”
“不發光的細胞與沒有突變的細胞差別不大，而有熒光的細胞生長緩慢並且有不同程度的突變。當細胞進入分裂期並且不斷繁殖時，那麽細胞群會一直保留一個低的突變率——即便沒有致癌物的介入——細胞的DNA拷貝數會發生錯配。我們可以通過計算來分析隨機突變，隨機突變是指十億分之一的細胞發生突變後表現出異常的行為。”
隨著計算機的應用，現在的生物科學，也得到了長足的發展，計算機是科學發展的加速器，這句話一點都沒錯。
“我們發現，誘變物移除後即便酵母不斷分裂直到多代以後，記著EMS的熒光蛋白還保持低突變率。記憶著DNA損傷的行為可以幫助細胞對未來的突變保持警惕，激發應激反應修複突變DNA，因此依舊保持著低突變率……”
海弗裏克感慨了一句：“自然情況下，有毒物刺激的應答常常很難被檢測到，隻有人造的記憶細胞才可能被觀察到——就好比我們的熒光，尤其是記憶細胞生長率十分低，它會逐漸被正常細胞所稀釋，這能讓我們更了解記憶的能力……但即便如此，生物學記憶功能遠遠超出了我們的想象。”
這個時候，凱瑟琳的大腦一片亂麻。
“緊接著，我們針對這樣的情況，展開了……”
“——等等！”
凱瑟琳製止了想要繼續說下去的海弗裏克。
“讓我理一理……你的意思……唔，大概就是說，我們的人體的幹細胞大概有一種……呃……記憶功能？”
“不隻是幹細胞，是所有細胞，幹細胞是我下麵所要說的，我們將有可能通過這種細胞實現類似於修複蛋白功能的一種療法。”
聽到一半就聽不懂了，接下來的一半，那肯定就是在聽天書了。
“您可以這樣理解……我們的細胞具有記憶能力，然後，這種神奇的生物學記憶功能，可以維持我們人類的健康。胚胎幹細胞和誘導多功能幹細胞能轉化為任意種類的細胞，它們有潛力轉化成需要的細胞，治愈病症。不過，它們也可能發生有害的變異。如果我們能夠善用這種記憶、識別的能力的話，我們可以將一切都往好的上麵發展。”
更迭蛋白和修複蛋白大概也有這樣的能力，不過這隻是凱瑟琳的猜測而已。
這一點，凱瑟琳倒是知道一些。
海弗裏克在研究了更迭蛋白之後，就轉而想要合成一種類似於修複蛋白或者更迭蛋白的存在。
因為這種修複蛋白的來源實在是太少了。
如果能夠通過人工的方法進行合成的話，這將是一個偉大的改變。而“S蛋白”的出現，可以說就是一個創舉。
但是在之後的實驗，海弗裏克則幾乎沒有進展。
而後來，海弗裏克換了一個方法——為什麽一定要追求一模一樣？隻要功能相同可就好了啊！
正是因為這樣的改變，讓海弗裏克結合自己的老本行，開始了基因工程方麵的研究。
編輯人類基因序列，從而修正幹細胞中的基因突變——這種方法結合了幹細胞治療和基因修正。
而這，也是海弗裏克正在研究的東西。
“在之前的實驗中，我們結合基因編輯技術，對病人自身誘導幹細胞的基因突變進行修正，修正了一個代謝性肝病患者細胞中的基因突變。”
重新調整人自身的細胞，治愈疾病，而不是靠器官移植或藥物治療亦或者其他的手術。
但也正如海弗裏克之前所說，幹細胞的變化，有可能是有利的，但也有可能是有害的。
可是，正因為有了記憶和識別能力，隻要能夠讓細胞自己“分辨”出來，這就完完全全可以實用化。
“當然，誘導多功能幹細胞也和主人的其它細胞一樣，有相同的基因缺陷，所以在利用它們時先要去除這些缺陷。可是，移除可能做不到很精確；現有的基因編輯方法可能產生癌症或其它不良副作用。最近的基因編輯方法進展還不能用於幹細胞。”
所以需要細胞記憶功能。
事實上，凱瑟琳身體也是一樣的，更迭蛋白是基於凱瑟琳的身體本身來進行“修複”的，如果說凱瑟琳有基因缺陷而導致了兔唇之類的問題的話，那凱瑟琳的兔唇或許就是一輩子了——因為更迭蛋白根據從基因資料庫得到的消息，會認為這才是“正常狀態”。
凱瑟琳默默的感謝了一下自己的老爸老媽。
“誘導多功能幹細胞的來源非常廣泛，因此，我們的前景很大，甚至我們隻需要一點點皮膚細胞，然後將其轉變過來就可以了。在這樣的研究中，或許療程的時間會是修複蛋白的十倍到一百倍，但不可否認，隻要我們能夠修正變異的錯誤，我們總能夠得到最後的產品……也就是，達到類似於修複蛋白的效果的新的療法。”
這絕對將是一場革命。
毫無疑問的，凱瑟琳是這麽認為的。
……
今天第四更，喵喵的，生物學好難……