Синтетическая морфология

Синтетическая морфология — это субдисциплина более широкой области синтетической биологии .

В стандартной синтетической биологии искусственные генные сети вводятся в клетки , к этим сетям применяются входные данные (например, химические вещества, свет), и сети выполняют над ними логические операции и выводят результат операции в виде активности фермента или как количество зеленого флуоресцентного белка . Используя этот подход, синтетические биологи продемонстрировали способность своих генных сетей выполнять логические вычисления , хранить память и генерировать импульсы и колебания .

Синтетическая морфология расширяет эту идею, добавляя выходные модули, которые изменяют форму или социальное поведение клеток в ответ на состояние искусственной генной сети. Например, вместо того, чтобы просто создавать флуоресцентный белок, генная сеть может включить молекулу адгезии , чтобы клетки прилипали друг к другу, или активировать систему подвижности , чтобы клетки двигались. Утверждалось, что формирование тканей правильной формы клетками млекопитающих включает в себя в основном набор из примерно десяти основных клеточных событий (пролиферация клеток, гибель клеток, адгезия клеток, дифференциальная адгезия, деадгезия клеток, слияние клеток, передвижение клеток, хемотаксис). , гаптотаксис, заклинивание клеток). В целом аналогичные списки существуют для тканей растений, грибов и т. д. Таким образом, в принципе, довольно небольшой набор выходных модулей может позволить биотехнологам «программировать» клетки для создания искусственно созданных структур, форм и, в конечном итоге, «тканей».

Термин «синтетическая морфология» был введен в рецензируемую научную литературу в 2008 году. и в настоящее время становится все более широко используемым как в рецензируемой литературе, так и в рецензируемой литературе. и тексты.