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半合成生物體能生成非天然蛋白質(zhì)
英國《自然》雜志29日發(fā)表的一篇論文中,美國斯克里普斯研究所公布了合成生物學(xué)最新進展,他們培育了一種既能存儲又能檢索的人造遺傳信息的半合成生物體,其生成非天然改造蛋白質(zhì),效率與天然幾無差距。該成果將成為人們創(chuàng)造新蛋白質(zhì)和新功能的平臺,但合成生物學(xué)目前的快速發(fā)展卻引發(fā)了擔(dān)憂。
遺傳密碼由腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤和胸腺嘧啶4種核苷酸組成,它們成對形成了DNA雙螺旋的“臺階”。在2014年,斯克里普斯研究所科學(xué)家弗羅伊德·洛姆斯伯格及其同事,培育出大腸桿菌的一種半合成菌株,除了4種天然核苷酸,還含有一個擴展的遺傳密碼,其中包含兩種非天然核苷酸。該細菌可以維持并再生經(jīng)過改造的遺傳密碼,但人們當(dāng)時并不清楚這種非天然的核苷酸,能否像正常DNA一樣編碼蛋白質(zhì)。
現(xiàn)在,洛姆斯伯格團隊的成果表明,該細菌既能儲存也能檢索遺傳信息,可以轉(zhuǎn)錄非天然核苷酸,從而合成包含非天然氨基酸的蛋白質(zhì),且效率較天然狀態(tài)無顯著差距。團隊認為,該細菌可以作為一種平臺來創(chuàng)造新的蛋白質(zhì)和新功能。
研究人員表示,創(chuàng)造生物體以生成非天然的改造蛋白質(zhì),是合成生物學(xué)長久以來的一個目標(biāo),現(xiàn)在這個半合成生物體,已能夠制造包含非天然氨基酸的蛋白質(zhì)。此次成果一方面為科學(xué)家運用非天然氨基酸來設(shè)計新型蛋白質(zhì)鋪平了道路,另一方面也為創(chuàng)造新型療法、塑料和其它材料指明了方向。
一直以來,有相當(dāng)多的人對合成生物學(xué)目前的快速發(fā)展表示擔(dān)憂,他們認為這種“新型生物”未來可能會從實驗室中逃逸,在倫理角度和現(xiàn)實社會中都將造成無法預(yù)料的后果。
總編輯圈點
在進化史中經(jīng)歷了十億年之久的過程,加入人工干預(yù)會怎樣?斯克里普斯研究所培育的是一種全新的生命形式,不存在于自然界中,“離經(jīng)叛道”必然招致批評。然而,人類延伸DNA生物學(xué),并不是為了彰顯自己的技術(shù)力量,未來科學(xué)家們可以借此研發(fā)出新藥,以及開發(fā)出以前不能想象的新型納米技術(shù),其還將在更多的領(lǐng)域發(fā)揮潛力,惠及人類。(記者張夢然)
編輯:趙彥
關(guān)鍵詞:半合成生物體 能生成 非天然蛋白質(zhì)