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科学家用人工合成DNA创造“全新微生物”:或发明新药物

科学家用人工合成DNA创造“全新微生物”:或发明新药物

最近,研究人员用延伸的遗传密码创造了一种全新的生活形式。

科学家用人工合成DNA创造“全新微生物”:或发明新药物

       虽然地球上有各种各样的生命,但它们都由两种碱基对组成:A-T与C-G。罗梅斯伯格博士说:我们培育的微生物也含有自然界中不存在的第三种碱基对DNA分子。

       北京时间1月25日,据外国媒体报道,美国加州斯克利普斯研究所(Scripps Research Institute)研究人员最近用一个扩展的遗传密码创造了一种新的生活形式。科学家们把这些细菌引入大肠杆菌中DNA分子。虽然修改后的大肠杆菌遗传密码中有两个片段,但它能像正常细菌一样生长和复制,为科学家创造新的人工生命奠定了一定的基础。

       研究人员表示,这些修改后的微生物为科学家提供了创造具有新特征属性的微生物的机会。未来,科学家可能会开始开发能够生产新蛋白质的微生物,这可能有助于我们发明新药并在纳米技术上取得重大突破。

       事实上,研究人员在2014年培育了这些微生物,但它们只存活了很短的时间。现在团队终于找到了保持它们活力的方法,并在复制时合成它们DNA也可以遗传给下一代。

       罗梅斯伯格博士是斯克利普斯研究中心的首席科学家(Dr Romesberg)指出:你的基因组不仅要在一天内保持稳定,还要在你的生活中保持稳定。如果合成生物想要成为真正的生物,遗传信息必须保持稳定。他们还编辑了细菌,清除了所有不合成的细菌DNA的细菌DNA。

       然而,一些人担心合成生物学的快速进步,认为新生物可能会逃离实验室,造成不可预测的后果DNA分别由四个字母组成A(腺嘌呤),C(细胞嘧啶),G和T而DNA的“近亲”RNA还包含另一个字母,即U(尿嘧啶)。A、C、G、T两者构成碱基对

       虽然地球上有各种各样的生命,但它们都由两种碱基对组成:A-T与C-G。罗梅斯伯格博士说,我们培育的微生物也含有第三种自然界中不存在的碱基对。这种新型碱基对由X和Y成分,不存在于自然界中,所以含碱基对的细菌是一种新的生命形式。

       罗梅斯伯格博士说:这表明还有其他方法可以存储遗传信息,这也意味着扩展DNA生物学潜力巨大,可以帮助我们开发新药或新纳米技术。这项研究为活细胞增加了一种新的碱基对,在进化史上持续了10亿年。

       2008年,由罗梅斯伯格博士领导的研究人员团队成功复制了自然界中不存在的碱基对。他们还半合成DNA转录成了RNA,迈出了创造新蛋白质的第一步。然而,活细胞的内部环境非常复杂,同样步骤的实施面临着巨大的挑战。

       为了解决这个问题,科学家首先将人工碱基对分子d5SICS(Y)和dNaM(X)在细胞外的溶剂中加入。然后,研究的共同作者约克·张(Yorke Zhang)和布莱恩·莱姆(Brian Lamb)研发了一种名为核苷酸转运剂(nucleotide transporter)将工具送到细菌细胞。

       共同作者丹尼斯说:这是一个巨大的突破,对我们有很大的帮助·马里谢夫博士(Dr Denis Malyshev)说。2014年研究人员使用的核苷酸转运剂对细菌造成损害,但通过修改解决了这个问题。

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