#Topic:首个人工设计基因组微生物诞生了,是个大肠杆菌

admin 宝利娱乐 2019-09-13 14:48:30 8266

细胞通过读取 DNA 上的遗传信息合成生物生长所需的氨基酸。在 DNA 长链上,A,C,T,G 代表四种化学碱基(核苷酸),每 3 个碱基组成一个密码,对应一个特定的氨基酸或是终止蛋白质合成的信号。一共可以排列出 64 个密码子,其中的 61 个编码 20 种必需氨基酸,3 个是终止密码子。

但是一种氨基酸不止对应一个密码子,这就造成了密码子的“浪费”。研究人员所做的就是优化这样的冗余,最后只用了 59 个密码子,就合成出了所有必需氨基酸。

真正的挑战在于把重设的基因组进行化学合成,并将其嵌入活细胞中。这个流程包括将大肠杆菌的基因组分解成小片段,将合成的新基因一段一段加入其中,之后通过不断迭代,新基因逐渐替换了原基因组的其他片段。编辑后的大肠杆菌 Syn61 比同类更长,分裂速度要慢 1.6 倍,但是生长良好,合成出的氨基酸与正常大肠杆菌相比无异。

Chin 认为,重设基因组可以在日后派上很多用场。因为 DNA 和原先细胞不同,入侵的病毒将很难在细胞中扩散,所以自动让其具备了抗病毒属性——在生物医疗领域,大肠杆菌常被用于胰岛素、癌症特效药、多发性硬化、心脏疾病的治疗,但是病毒感染微生物很容易就毁掉整个治疗过程,因而抗病毒是十分关键的特性。另外,释放出的多余密码子,其转运 RNA 可以让其他的非天然氨基酸附着,为在活细胞内合成人工定制的酶、蛋白质和药物提供帮助。

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