2024年2月5日，魏兹曼科学研究所的研究人员在Cell上发表题为A synthetic differentiation circuit in Escherichia coli for suppressing mutant takeover的文章。
分化对于多细胞性至关重要。然而，它本质上容易受到无法分化的突变细胞的影响。这些突变体通过过度的自我更新来胜过正常细胞。目前尚不清楚哪些机制可以抵抗这种突变体的扩张。
该研究通过在大肠杆菌中设计一个合成分化回路来展示一种解决方案，该回路通过双相适应度策略选择这些突变体。该电路可调谐地产生干细胞、祖细胞和分化细胞的合成类似物。它通过将分化与必需酶的产生偶联来抵抗突变，从而不利于非分化突变体。选择的电路在长期演化中保持了正的分化率。令人惊讶的是，在生长条件的巨大变化中，这一速度保持不变。研究人员发现，转运扩增细胞（快速生长的祖细胞）是这种环境稳健性的基础。该研究结果提供了对分化稳定性的见解，并展示了一种强大的方法来设计进化稳定的多细胞联盟。
