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半合成生物体能生成非天然蛋白质

2017-12-01 15:54:34 来源:科技日报

  英国《自然》杂志29日发表的一篇论文中,美国斯克里普斯研究所公布了合成生物学最新进展,他们培育了一种既能存储又能检索的人造遗传信息的半合成生物体,其生成非天然改造蛋白质,效率与天然几无差距。该成果将成为人们创造新蛋白质和新功能的平台,但合成生物学目前的快速发展却引发了担忧。

  遗传密码由腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶4种核苷酸组成,它们成对形成了DNA双螺旋的“台阶”。在2014年,斯克里普斯研究所科学家弗罗伊德·洛姆斯伯格及其同事,培育出大肠杆菌的一种半合成菌株,除了4种天然核苷酸,还含有一个扩展的遗传密码,其中包含两种非天然核苷酸。该细菌可以维持并再生经过改造的遗传密码,但人们当时并不清楚这种非天然的核苷酸,能否像正常DNA一样编码蛋白质。

  现在,洛姆斯伯格团队的成果表明,该细菌既能储存也能检索遗传信息,可以转录非天然核苷酸,从而合成包含非天然氨基酸的蛋白质,且效率较天然状态无显著差距。团队认为,该细菌可以作为一种平台来创造新的蛋白质和新功能。

  研究人员表示,创造生物体以生成非天然的改造蛋白质,是合成生物学长久以来的一个目标,现在这个半合成生物体,已能够制造包含非天然氨基酸的蛋白质。此次成果一方面为科学家运用非天然氨基酸来设计新型蛋白质铺平了道路,另一方面也为创造新型疗法、塑料和其它材料指明了方向。

  一直以来,有相当多的人对合成生物学目前的快速发展表示担忧,他们认为这种“新型生物”未来可能会从实验室中逃逸,在伦理角度和现实社会中都将造成无法预料的后果。

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