據外媒報道，進化是自然界最令人印象深刻的力量之一，它使生物體能夠適應不斷變化的環境並生存下來。通過利用和指導這一過程，科學家們已經成功地通過操縱微生物來生產有用的新藥和材料，但是這仍舊是一個耗時的過程。
現在，來自北卡羅萊納大學(UNC)的研究人員開發了一種新的工具，它可以加速哺乳動物細胞的生長過程，使其在幾天內就能創造出新的藥物。
在自然界中，進化始於環境因素對生命形式施加的壓力。經過幾代的時間，一些個體的隨機突變賦予了它們優勢，使它們更有可能生存下去並繁殖。這就意味着這些有用的基因會遺傳給後代並一直到這種特性成為物種標準。
直接進化的本質是指當人類掌權時所發生的事情。通過有意識地控制對微生物的環境壓力，科學家可以引導它們進化出某些特性，然後選擇那些能夠進化的特性並重復這一過程直至其得到預期的結果。這項突破性技術為其研究者贏得了2018年的諾貝爾化學獎。
在過去，這個過程被用來產生新的酶或讓細菌為人類設計出新的抗生素。但是其速度卻是出了名得慢，所以新研究的研究人員決定創造一種能夠加快這一進程速度的新方法。
這個新系統被稱為VEGAS，全稱Viral Evolution of Genetically Actuating Sequences（基因驅動序列的病毒進化）。它以具有快速傳播和變異能力的Sindbis病毒為基礎。研究小組將病毒導入細胞培養皿並試圖引導它們發生變異，進而使其在哺乳動物細胞中發揮特定功能。然後科學家們將環境調整到只允許那些想要的突變基因生長的條件。
在他們的實驗中，UNC的研究人員首先關注了一種叫做tTA的蛋白質，這種蛋白質可以激活基因。意料之中的是，研究人員成功了，他們創造出了一個含有22個突變的tTA新版本，其即使是在高水平的強力黴素下也能繼續工作。最重要的是，整個過程只用了短短7天時間。
在接下來的實驗中，研究人員利用該系統探索了一種被稱為MRGPRX2的細胞受體。他們對其進行了調整使其始終保持活躍，另外在這個過程中他們還對其工作原理有了更多的了解。
很顯然，定向進化在未來的新藥開發工作中有着巨大的潛力。
相關研究報告已發表在《Cell》期刊上。
來源：cnBeta
