“CellRepo”细胞工程全球知识库

由纽卡斯尔大学领导的一个国际团队已经启动了CellRepo，这是一个物种和菌株数据库，使用细胞条形码来监测和跟踪工程生物。发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项新研究报告称，该数据库跟踪并组织细胞工程过程中产生的数字数据。它还通过分子将数据与相关的活样本联系起来。

这种资源在全球范围内可用，支持国际合作，并具有重大的安全优势，例如通过更快地追踪生物实验室的起源和设计细节，限制故意或意外释放转基因微生物的影响。

CellRepo建立在版本控制的基础上，这是软件工程中的一个概念，用来记录和跟踪软件代码的变化。科学家们相信，细胞工程的版本控制将使工程生物学更开放、可复制、更容易追踪和分享，更值得信赖。

研究团队强调了这种社区资源的额外好处，比如可追溯性——提供精确的压力文件和适当的实验室工作。该数据库还通过使跟踪和分配所有权变得更容易，从而将责任集中起来。

通过访问全球数据库，研究人员将能够更容易地重现结果并进行合作。科学家们还认为，存储库将提高透明度，并减少与数据和源代码损失相关的成本。

该研究的第一作者，纽卡斯尔大学计算机学院计算机科学和合成生物学教授Natalio Krasnogor说:“工程生物学不是火箭科学。这是非常非常困难的。正因为如此，我们必须更公开、更合作地开展工作。CellRepo的核心是一个协作平台，在这个平台上，细胞工程师可以记录他们的工作，并与他人分享(在他们自己的实验室或更广泛的范围内)。通过更多的合作和工程菌株的无缝共享，我们希望能够加速和改善合成生物学过程，并为每个人提供报告。CellRepo是一个社区资源，因此，我们邀请工程生物学家、合成生物学家、生物技术学家和生命科学家更普遍地尝试它，并与我们联系，这样我们就知道什么是有效的，什么需要改进!”

参与该项目的合成生物学家Jonathan Tellechea博士说:

“在我的项目中，我总是有一些错误的识别问题。幸运的是，我能够在早期找到它们并解决它们，但我无法想象有多少优秀的项目因此而失败或停滞。作为一名生物学家，我的其他一些时间用来追溯我使用的质粒和菌株的历史。我可能从某人那里得到了遗传物质，但谁是原始作者呢?有时我很幸运，一张纸就解决了，有时它可能来自80年代。CellRepo为实验人员解决了这些问题和其他重要问题。”

项目中的高级软件工程师Leanne Hobbs表示:“作为一名从工业到学术界的软件工程师，在一个我可以将自己的技能用于公益事业的项目中工作，既是一种挑战，也是一种乐趣。版本控制是软件工程的主要内容，我很自豪我们现在将这些工具引入工程生物学。”

在跨学科计算和复杂生物系统(ICOS)研究小组工作的社会科学家Lenka pelechova博士补充说:“作为一名社会科学家，我相信负责任的研究和创新框架在解决社会期望和开放公众对新研究和技术的对话方面是至关重要的。在我看来，这些对话应该尽早开始，CellRepo通过让研究从一开始就透明来支持这一点。”

该研究的合著者，来自西班牙马德里国立Biotecnología中心系统与合成生物学项目的Víctor de Lorenzo教授说:考虑到工程结构具有突变和克服任何类型的基因防火墙的固有趋势，几十年来遏制重组细菌的努力几乎没有带来实际结果。相反，CellRepo提供了稳定和明确的特定菌株识别，可以严格跟踪，并与数字双胞胎相关的所有可用信息——如果需要采取对策，所有权或责任目的。”

Víctor de Lorenzo实验室的博士生Elena Velázquez补充道:

“作为一名整天研究不同来源的质粒和菌株的合成生物学家，我习惯于发现我在实验中使用的质粒或菌株不是我要求的。当然，这不能归咎于那些好心地无私奉献自己辛勤工作的科学家，而且，因为没有一种简单的方法来标记和确定所涉及的菌株是否是他们想要的菌株。

CellRepo是一个平台，在这个问题上代表了一个不可思议的进步，它可以为世界各地的研究人员节省大量的时间和无用的工作。此外，将通过这个平台共享的全球菌株库可以成为宝贵的样品开源资源，并为不同实验室之间的新合作架起桥梁。多亏了CellRepo，科学家们才有可能加快他们的调查和科学的可靠性。”

该研究的合著者、纽卡斯尔大学政策伦理和生命科学研究中心的生物伦理学教授Simon Woods补充说:“CellRepo平台的广泛采用将为科学文化做出重大有益贡献，因为它提供了一种机制，确保可追溯性、透明度和可重现性。此外，CellRepo是一种新颖的科学治理工具，支持负责任的、创新的科学。”

Jonathan Tellechea-Luzardo, Leanne Hobbs, Elena Velázquez, Lenka pelechova, Simon Woods, Víctor de Lorenzo, Natalio Krasnogor. Versioning biological cells for trustworthy cell engineering. Nature Communications, 2022; 13 (1)