近年来,合成生物学的研究如火如荼地开展,其目的在于构建人工分子生物系统并执行定制的功能。
来自湖南大学的研究团队使用DNA分子反应网络封装在原生细胞中,以此构建了一种可以持续处理生物环境中波动生物信息的分子CPU(mCPU),该研究成果发表于国际期刊Science Advances(IF=14.96)。原生细胞(protocell)的合成是该领域的一大挑战,下文为此研究团队中的王老师分享的一些相关经验。
合成原理
合成步骤
准备油相
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首先将储备溶液(溶解在10 μL CHCl3 中的50 mg/mL 磷脂溶液POPC)完全干燥。然后加入 1 mL 矿物油以溶解脂质膜,如 1.5 mL Eppendorf 管A,通过在 85°C 下孵育直到不再可见未溶解的 POPC。
准备水相
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将所需的 DNA 链溶解在含有 5 mM Mg2+的 280 mM 蔗糖中,作为B管中的内部水相。C管是500μL含有单层磷脂的外部水相,由含有 5 mM Mg2+的DPBS 或280 mM葡萄糖,并在水相顶部加入200 μL POPC溶液。
制备乳液
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将 20 μL 内溶液移液到 400 μL 油包脂质中,然后在水浴中超声处理 30 至 60 分钟以形成油包水乳液。
制备原生细胞
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将乳液在室温下平衡 2 分钟并覆盖在管 C 的界面溶液上,然后在离心机中静态孵育 5 分钟。通过以 5000g 离心 5 分钟,获得底部的原生细胞,并在 4 °C 下储存。
注意事项
重点难点1
重点难点2
管B的乳液加入到管C的外部水相中需要一段时间的静态平衡,使得单层磷脂的乳液充分接触单层油水界面。
以上为王老师原生细胞合成的经验分享,希望对大家有所帮助。同时也欢迎更多老师参与文献奖励活动,分享您的科研干货和心得体会!
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