沒有吃完的植物蛋白紡織牛排被倒掉。
高思綺和她的團(tuán)隊開始著手使用神戶牛肉的肌肉細(xì)胞培養(yǎng)完整的牛肉組織。
實(shí)驗(yàn)室需要做三件事。
取細(xì)胞,提取基因,培養(yǎng)。
當(dāng)今生物界,最困難的就是利用動物的細(xì)胞培養(yǎng)動物組織,大部分實(shí)驗(yàn)室要培養(yǎng)動物某個組織,或者是某個器官,一般都會取動物的胚胎細(xì)胞或者是剛出生不久幼齡動物的器官、組織用於培養(yǎng)。
之所以這樣選擇是因爲(wèi)這些細(xì)胞或者組織分裂增殖能力強(qiáng),培養(yǎng)成功率高。而已經(jīng)完全分化的細(xì)胞,細(xì)胞分化潛能越來越窄,此時培養(yǎng)的成功率非常低。
但完全分化的細(xì)胞核仍然保持著原有的全部遺傳物質(zhì),具有全能性,但是隻有當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外的條件符合一定的條件時,細(xì)胞全能性才能表現(xiàn)出來。
再往深深一點(diǎn)說,細(xì)胞內(nèi)的基因報告細(xì)胞所屬物種的全部遺傳信息,在內(nèi)外界條件孕允許的情況下,基因能夠完全得到表達(dá),甚至能夠培養(yǎng)出該物種本身。
使用乳腺細(xì)胞培養(yǎng)的克隆羊多莉就已經(jīng)說明了這個問題。
只是多莉樣的實(shí)驗(yàn)過程,還和盤古科技手中的基因表達(dá)技術(shù)有一定的差距。
克隆羊多莉的產(chǎn)生過程分爲(wèi)三個步驟。
第一步,將母綿羊的乳腺中取出乳腺細(xì)胞,將其放入低濃度的營養(yǎng)培養(yǎng)液中,在外界條件的干預(yù)下細(xì)胞逐漸停止了分裂,此過程產(chǎn)生的細(xì)胞成爲(wèi)供體細(xì)胞。
第二步,從另一隻母羊的體內(nèi)採集未受精的卵細(xì)胞,將其中的細(xì)胞核除去,留下一個無核的卵細(xì)胞,就像是給供體細(xì)胞留下了一個空蕩蕩的房子。無核的卵細(xì)胞成爲(wèi)受體細(xì)胞。
第三步,利用電脈衝的方法,使供體細(xì)胞和受體細(xì)胞發(fā)生融合,最後形成了融合細(xì)胞,這個過程就類似於讓卵細(xì)胞受jing。
如此,最初的實(shí)驗(yàn)步驟就完成了。後面的程序就很簡單了,類似於培養(yǎng)試管嬰兒,將融合細(xì)胞放到某個母羊的子宮中,最後發(fā)育生長,出生。
克隆羊多莉的實(shí)驗(yàn),是生物界最偉大的實(shí)驗(yàn)之一,也從實(shí)踐上證明了高度分化的細(xì)胞依舊具有全能性。
但是該實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)週期長,難度大,花費(fèi)高,其在研究領(lǐng)域的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大於在實(shí)踐應(yīng)用中的作用。
而盤古科技需要做的是完美的基因表達(dá),不需要製造供體細(xì)胞,不需要製造受體細(xì)胞,以最快捷最廉價的方式讓細(xì)胞核中的基因再一次充分表達(dá),再一次展示細(xì)胞的全能性。
盤古科技的目的是要將該項(xiàng)技術(shù)用於食物上、醫(yī)學(xué)上,所以註定了實(shí)驗(yàn)的週期一定要短,費(fèi)用一定要低。要是按照多莉羊的那種燒錢方法,實(shí)驗(yàn)室製造一斤肉都上萬了,還不如農(nóng)戶散養(yǎng)。
高思綺小心翼翼的提取了神戶牛肉的肌細(xì)胞,在全新的實(shí)驗(yàn)思路下,將肌細(xì)胞的細(xì)胞膜打破,提起細(xì)胞核的基因序列,隨後通過基因讀取儀器完整的讀取基因序列。
此時的肌細(xì)胞雖然擁有細(xì)胞的全能性,但是在基因的調(diào)控表達(dá)上無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)室的要求。
如果在類血清培養(yǎng)劑的作用下,讓肌細(xì)胞有絲分裂,肌細(xì)胞會僅僅貼著培養(yǎng)皿不斷的增殖,這個過程就類似於肌細(xì)胞在體內(nèi)不斷的增多。
此時的產(chǎn)物雖然依舊是肌細(xì)胞,但是速度緩慢,而且增殖的數(shù)量有效。通常情況下,一組健康的肌細(xì)胞,在完成一定數(shù)量的增殖以後,就會停止增殖,然後集體陷入衰亡。
這既是健康細(xì)胞死亡的過程,也是人類衰老的過程。
(在宏觀的細(xì)胞死亡表達(dá)上,和細(xì)胞端粒有關(guān),這裡不再贅述。)
那麼究竟是什麼原因讓健康細(xì)胞的增殖速度和增殖有限?這是全球分子生物正在研究的課題,也是盤古科技正在研究的課題。
而盤古科技已經(jīng)有了較爲(wèi)完整的答案,因爲(wèi)在基因表達(dá)調(diào)控上,有一個調(diào)解機(jī)關(guān)控制了肌細(xì)胞的產(chǎn)生速度和增殖數(shù)量。
具體的過程是,肌細(xì)胞每增殖一次,基因中的某負(fù)電荷就會順著增殖的次數(shù),同時在原本的肌細(xì)胞和增殖的新個體的基因片段中順勢下移。
在實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)中,基因中電荷的位移次數(shù)嚴(yán)格的和增殖次數(shù)相等。
那麼,當(dāng)負(fù)電荷指示到基因片段的某一點(diǎn)後,整個基因表達(dá)都會產(chǎn)生巨大的變化。
停止增殖和細(xì)胞衰老、死亡隨之而來。
這是盤古科技生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室在做基因表達(dá)調(diào)控時,發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
盤古實(shí)驗(yàn)室還做過一個實(shí)驗(yàn),停止細(xì)胞的增殖,讓細(xì)胞處於一個相當(dāng)平和的狀態(tài)。
但是實(shí)驗(yàn)樣本的表現(xiàn)讓盤古科技也大吃一驚,隨著時間的推移,負(fù)電荷還是要在基因片段中移動,甚至?xí)诟斓臅r間指示到“死亡片段”,隨後細(xì)胞在無增殖的平和狀態(tài)死亡。
盤古科技最後一個對比實(shí)驗(yàn)室控制該電荷的指示,結(jié)論是細(xì)胞的生存時間變長,但是依舊會死亡。
這是盤古科技在基因表達(dá)調(diào)控上面臨的最新難題,盤古科技雖然能夠控制基因的表達(dá)但是無法控制細(xì)胞的死亡。
回到盤古科技生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的神戶牛肉肌肉實(shí)驗(yàn)。
既然肌細(xì)胞受到負(fù)電荷的控制,無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)室想要的快速增殖,無限增殖的條件。
那麼實(shí)驗(yàn)室怎麼辦?
高思綺的團(tuán)隊非常聰明的使用了採用了一種實(shí)驗(yàn)方式。
第一,完美的將基因表達(dá)調(diào)控實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用在這裡。
取消控制細(xì)胞定向增殖的條件,這樣肌細(xì)胞就不會向在神戶牛的體內(nèi)那樣,緩慢增殖,增殖在一定的程度後就衰亡。
那麼怎樣才能夠讓肌細(xì)胞快速增殖?甚至無線增殖?
這個問題放在高思綺的團(tuán)隊面前,也引出了實(shí)驗(yàn)的第二步,學(xué)習(xí)癌細(xì)胞。
這也是蕭銘提出來的觀點(diǎn)。
“學(xué)習(xí)癌細(xì)胞?”高思綺被蕭銘的想法嚇了一跳。
蕭銘點(diǎn)頭說道:“癌細(xì)胞的增殖速度快,也能夠無限增殖。我們能夠通過基因的表達(dá)調(diào)控抑制癌細(xì)胞的增殖讓其死亡,也能夠?qū)W習(xí)癌細(xì)胞無限增殖、增殖速度快這一優(yōu)點(diǎn)。”