日前，来自斯坦福大学、加州理工学院以及加州大学河滨分校的研究人员研发出了一项调节细胞内部运作控制系统的新技术，从而为未来开发出能够关闭疾病状态或是开启健康程序的治疗干预指明了道路。
研究人员将这项新技术称为分子网络换向器（molecular network diverter）。相关研究论文刊登在了近期出版的《科学》（Science）杂志上。这篇论文表明了一种构建生物工程学工具的新系统方法。
这一分子换向器利用了三个生物学子系统的协同作用，对信号通路即编排细胞机器的复杂分子互作网络进行了重定向。它适用于研究控制细胞发育、增殖和死亡的信号网络。当人类中的这些信号通路出错时，这样的功能失常可导致许多癌症类型及其他疾病。
研究人员表示，尽管这项研究是在酵母中开展，但这些信号通路在高等生物中具有极大的保守性或相似性。他们计划接下来将这项技术应用于人类细胞培养物。
研究小组最初的目的是要控制酵母的交配行为，这一自然活动受到信息素的影响。信息素是一种自然生成的、可触发异性反应的无气味物质。在一系列的实验中，研究人员尝试了各种技术在不考虑信息素活性的条件下，诱导或是抑制酵母交配行为。
起初，他们发现所应用的各种技术作用相互抵消。但通过计算机建模以及微调化学成分，他们将三种技术整合为一项统一标准技术，构建出了这一分子网络换向器，其中包括的元件有：
传感器，一个以 RNA 为基本组成的收集有关细胞化学环境信息的系统；
启动子，帮助启动和调节想得到的变化；
信号通路调控子，负责找到细胞信号通路中适当的位点进行干预。
研究人员利用这些片段构建出了这一控制系统。以一种模块化方式将它们组合到这一分子网络换向器中。通过采用化学方法以不同的方式调节这一分子网络，研究人员能够在缺乏信息素的条件下诱导酵母交配，在有信息素的情况下抑制交配行为，操控包含这一信号调控机制的细胞系处于中性状态直至研究人员触动这一信号开关。
研究人员指出，该工具本身是一种控制系统，并为操作自身提供了一种方法。它表明科学家无需从头开始，可通过利用已经获得的组件来取得进展。这项工作将工程学原理应用到了细胞生物学中，是合成生物学的一个重要进展。
