細胞培養(yǎng)是細胞生物學的基礎，Ausbian進口胎牛血清，為細胞培養(yǎng)提供營養(yǎng)保障，幫助細胞狀態(tài)更穩(wěn)定。

細胞生物學是由蛋白質(zhì)活動在空間和時間上的動態(tài)組織所激活的。通過特定蛋白質(zhì)在何時何地起作用，細胞可以從一組共同的保守分子成分中構建生長、信息處理和運動所需的各種功能。單細胞水平時空組織的破壞可導致人類疾病，和細菌和病毒經(jīng)常以新的方式模式宿主細胞活動來劫持宿主細胞生物學。因此，時空信號是動態(tài)細胞生物學的一個引擎，需要更深入的理解和更大的工程控制。

雖然合成轉(zhuǎn)錄回路和嵌合信號受體在近年來取得了巨大進展，但我們控制活細胞內(nèi)蛋白質(zhì)時空動態(tài)的能力仍然有限。這是該領域的一個主要弱點，因為盡管轉(zhuǎn)錄可以調(diào)節(jié)動態(tài)細胞行為背后的蛋白質(zhì)生產(chǎn)，但它不能在空間和時間上重組蛋白質(zhì)和活動以創(chuàng)造新的蛋白質(zhì)?，F(xiàn)有的產(chǎn)生時空控制的策略包括蛋白質(zhì)定位序列和光遺傳二聚化電路。雖然這些方法很強大，但它們迫使人們在遺傳可編碼性和動態(tài)控制之間做出選擇，無法概括所有活細胞的特征——自組織。因此，合成生物學在很大程度上無法模擬細胞生物學的關鍵編程語言之一。

為了在人體細胞內(nèi)實現(xiàn)基于蛋白質(zhì)的反應擴散系統(tǒng)，科研人員重新設計了一種來自細菌的定位電路——MinDE系統(tǒng)，它與真核系統(tǒng)是正交的在大腸桿菌中，分裂機制是通過反應擴散過程驅(qū)動的質(zhì)膜上的極對極蛋白振蕩來定位的:MinD atp酶的核苷酸依賴膜關聯(lián)被其atp酶激活蛋白MinE拮抗。在體外，MinD和MinE在支持的脂質(zhì)雙分子層上自組織成動態(tài)和靜態(tài)蛋白質(zhì)模式，，并且當這些成分在真菌中表達時，已經(jīng)報道了MinDE波現(xiàn)象這些要求表明，MinDE可能在哺乳動物細胞中產(chǎn)生反應-擴散行為，為更復雜的時空回路提供了起點。

近日，科研人員證明了MinDE系統(tǒng)可以作為人體細胞中的可編程反應擴散系統(tǒng)，并作為一個多用途的時空電路構建平臺。

相關研究發(fā)表在《Cell》上，文章標題為:" A programmable reaction-diffusion system for spatiotemporal cell signaling circuit design".

該研究確定了在遺傳和生化水平上編程MinDE模式的時空行為的簡單規(guī)則。這些蛋白質(zhì)模式作為一個合成生物學模塊，可以通過簡單的蛋白質(zhì)工程策略連接到細胞內(nèi)的其他成分和途徑。研究展示了這些電路在理解和工程后生動物細胞生物學方面的許多應用。其中包括利用振蕩蛋白質(zhì)動力學作為“細胞無線電信號"在頻域識別細胞身份和結構;利用這些信號對亞細胞信號動態(tài)進行編碼和廣播;并通過一系列時空動態(tài)對下游細胞活動進行模式化。關鍵的電路行為可以通過擴展細菌系統(tǒng)的現(xiàn)有模擬框架來建模。MinDE電路的模塊化以及它們可以嵌入到現(xiàn)有合成生物學范例中的簡單性，為可視化、探測和干擾細胞生物學提供了一套工具。