生物系統(tǒng)可以重新設(shè)計(jì)和基因改造，以實(shí)現(xiàn)新的功能或獲得新的能力。例如，一組細(xì)胞可以被編程來(lái)檢測(cè)信號(hào)(如激素)并產(chǎn)生特定的反應(yīng)(如酶)。然而，到目前為止，這些生物設(shè)備只能執(zhí)行它們最初設(shè)計(jì)的功能。

研究人員來(lái)自IRB巴塞羅那的細(xì)胞信號(hào)實(shí)驗(yàn)室，由博士領(lǐng)導(dǎo)。Francesc Posas和Eulàlia de Nadal，已經(jīng)開(kāi)發(fā)并驗(yàn)證了一個(gè)通用的細(xì)胞架構(gòu)，作為生成可重編程生物系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通過(guò)使用一組細(xì)胞和外部重編程分子，科學(xué)家們成功地在一種獨(dú)特的生物設(shè)備上運(yùn)行不同的電路。在不需要任何基因工程或新細(xì)胞生成的情況下，不同的功能被開(kāi)啟。

可重新編程系統(tǒng)可用于各種各樣的領(lǐng)域。“在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，越來(lái)越多的治療應(yīng)用依賴(lài)于植入患者體內(nèi)的細(xì)胞設(shè)備。細(xì)胞植入的可能性可以從外部重新編程，以適應(yīng)每個(gè)患者的不同需求，這提供了令人難以置信的機(jī)會(huì)，”P(pán)osas博士解釋道。

生物計(jì)算是一個(gè)不斷發(fā)展的科學(xué)領(lǐng)域，旨在使用活細(xì)胞和衍生分子來(lái)執(zhí)行計(jì)算，即處理和響應(yīng)數(shù)據(jù)。

“生物重編程是一種工具，它允許生物計(jì)算可擴(kuò)展，可重用，易于實(shí)現(xiàn)，它克服了目前所有關(guān)于電路復(fù)雜性的限制，”巴塞羅那IRB博士后研究員David Canadell博士解釋道。

這項(xiàng)工作是與龐培法布拉大學(xué)(UPF)醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)系(MELIS)的Javier Macia領(lǐng)導(dǎo)的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用合成生物學(xué)小組合作完成的。

Implementing re-configurable biological computation with distributed multicellular consortia